[發明專利]一種砌磚機器人的直線墻體的砌筑算法

有效

• 申請號: 201710679426.8
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107357294B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 劉昌臻;陳思鑫
• 申請（專利權）人: 廈門華蔚物聯網科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;E04G21/22
• 代理公司: 廈門律嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 35225
• 代理人: 溫潔;張輝

1.一種砌磚機器人的直線墻體的砌筑算法，所述的砌磚機器人包括依次相連接的旋轉式移動底盤、升降模塊、砌磚模塊和編程控制系統，所述的砌磚模塊包括機械臂和砌磚夾具，所述的砌磚夾具在機械臂行程范圍內移動；所述砌磚模塊通過一絲桿實現在升降模塊上的上下移動，所述的砌磚模塊以升降模塊為軸通過旋轉式移動底盤實現圓周運動，其特征在于，包括以下步驟：

a.確定基準坐標系，在待砌墻的中心線為X軸，垂直于墻中心線為Y軸，墻的高度方向為Z軸，墻一側底端部X、Y、Z交叉點為原點；

b.計算機器人的站姿位置，砌磚機器人以沿直線墻體中心線的前方距離J的直線位置為行走路徑；沿行走路徑計算若干個站姿位置，砌磚機器人以每個站姿位置為一個工位，確定每個站姿的坐標位置；砌磚機器人沿直線墻體前方距離J按以下公式計算：

其中XC為砌磚夾具在機械臂上的水平行程，A為安全距離，R為旋轉式移動底盤直徑，B為磚塊的厚度；

c.計算取磚位，磚塊放置在取磚位上供砌磚機器人抓取，取磚位位于砌磚機器人的砌磚夾具的行程范圍內，隨著砌磚機器人移動，砌磚機器人的每個站姿對應一個取磚位，確定每個取磚位的坐標位置；

d.計算磚的皮數，每皮磚的數量及每塊磚的中心點坐標；

e.砌筑軌跡計算，計算砌磚機器人在每個站姿從取磚位夾磚，逐塊逐層磚塊砌筑的動作指令；將動作指令發送到編程控制系統上，使其執行對應的動作進行直線墻體的砌筑。

2.如權利要求1所述的砌磚機器人的直線墻體的砌筑算法，其特征在于：步驟e中砌磚機器人從第1皮墻體的第一個站姿位置開始砌筑，直至第n個站姿結束第1皮墻體的砌筑，然后從第n個站姿開始第2皮墻體的砌筑，直至第1個站姿結束第2皮墻體的砌筑，反復來回砌筑，直至完成整個墻體的砌筑。

3.如權利要求1所述的砌磚機器人的直線墻體的砌筑算法，其特征在于：步驟b中，第一個站姿的坐標位置為(x₁，J)，第n個站姿的坐標位置為(x_n，J)，其中x₁，x_n按以下公式計算：

其中F為磚塊的長度；

相鄰站姿的距離為x_n＝x₁+(n-1)Z(n≥2)。

4.如權利要求3所述的砌磚機器人的直線墻體的砌筑算法，其特征在于：步驟c中，砌磚夾具設置在最大行程處，從任一站姿位置平行于砌磚機器人的行走路徑方向向后旋轉銳角α角設置為相應的取磚位，即砌磚機器人的行走路徑位于取磚位的移動路徑與直線墻體之間，取磚位與砌磚機器人的中心保持相對固定位置，取磚位在砌磚機器人的第n個站姿位置時的坐標位置為(x_n取，y_n取)(n≥1)，

x_n取＝cosα(XC-A)+x_n，

y_n取＝sinα(XC-A)+J。