[發明專利]砌磚機器人直角墻體砌筑方法

有效

• 申請號: 201710980452.4
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107605167B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 劉昌臻;陳思鑫;周安定
• 申請（專利權）人: 廈門華蔚物聯網科技有限公司
• 主分類號: E04G21/22
• 分類號: 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.砌磚機器人直角墻體砌筑方法，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和旋轉；所述砌磚模塊通過一絲桿實現在升降模塊上的上下移動，所述的旋轉式移動底盤可在地面移動和圓周式旋轉，其特征在于，包括以下步驟：

a.確定基準坐標系，待砌直角墻體的兩直角邊分別為橫墻和縱墻，設置橫墻所在中心線為X軸，縱墻所在中心線為Y軸，墻的高度方向為Z軸，墻體水平地面上X軸、Y軸、Z軸的交叉點為原點；

b.計算磚的皮數，模擬每皮磚的排列，計算每塊磚的坐標位置；

c.在墻體的附近投放若干臺砌磚機器人，其中，一臺砌磚機器人設置在墻體轉角處的轉角位砌磚機器人，用于砌筑轉角墻體位置；其余為設置在橫墻或縱墻前沿平行于橫墻或縱墻的直線軌道行走的直線砌磚機器人；所述的轉角位砌磚機器人及直線砌磚機器人上設置有取磚位；當橫墻或縱墻都為建筑內墻時，轉角位砌磚機器人布置在墻體內轉角處，直線砌磚機器人布置在橫墻或縱墻的內側或外側；當橫墻或縱墻至少有一個為建筑外墻時，則砌磚機器人都布置在橫墻或縱墻的內側；

d.確定轉角位砌磚機器人的坐標位置，各直線砌磚機器人的站姿數量及各站姿的坐標位置；

e.構建砌磚機器人在每個站姿位置從取磚位夾磚，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角墻體的砌筑。

2.如權利要求1所述的砌磚機器人直角墻體砌筑方法，其特征在于：步驟b中磚的總皮數P_總，按以下公式計算，

H為直角墻體的總高度，h為整磚的高度，r為灰縫的厚度。

3.如權利要求2所述的砌磚機器人直角墻體砌筑方法，其特征在于：步驟b中，橫墻由若干橫磚搭接縫排列組成，縱墻由若干豎磚搭接縫排列組成；墻體轉角處的橫磚及豎磚為整磚，F為整磚的長度，B為整磚的厚度，h為整磚的高度；直角轉折位置靠近原點的橫磚為第一橫磚，靠近原點的豎磚為第一豎磚，磚塊的排列方式為以下兩種：

方式一，直角轉折位置第一豎磚中心的X、Y軸坐標為第一橫磚的寬度方向端部與第一豎磚粘結，第一橫磚的中心的X、Y軸坐標為

方式二，直角轉折位置第一橫磚中心的X、Y軸坐標為第一豎磚的寬度方向端部與第一橫磚粘結，第一豎磚的中心的X、Y軸坐標為

直角墻體的奇數皮的排列方式為方式一，偶數皮的排列方式為方式二；或者奇數皮的排列方式為方式二，偶數皮的排列方式為方式一。

4.如權利要求1所述的砌磚機器人直角墻體砌筑方法，其特征在于：步驟c中直線砌磚機器人的直線軌道距離橫墻或縱墻的距離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為整磚的厚度，砌筑橫墻時α為機械臂與X軸的夾角，砌筑縱墻時α為機械臂與Y軸的夾角。

5.如權利要求1所述的砌磚機器人直角墻體砌筑方法，其特征在于：所述的轉角位砌磚機器人的取磚位設置于遠離坐標原點位置；所述的直線砌磚機器人用于砌筑橫墻時，取磚位設置于遠離橫墻的位置，用于砌筑縱墻時，取磚位設置于遠離縱墻的位置。

6.如權利要求4所述的砌磚機器人直角墻體砌筑方法，其特征在于：所述的轉角位砌磚機器人布設在內轉角處時X、Y軸坐標位置為(J，J)，布設在外轉角處時X、Y軸坐標位置為(-J，-J)，或(J，-J)或(-J，J)。

7.如權利要求1或6所述的砌磚機器人直角墻體砌筑方法，其特征在于：在每一個站姿位置構建以下動作指令，

(1)砌磚機器人回歸初始位置；

(2)夾磚，旋轉式移動底盤及砌磚夾具運行至取磚位，砌磚夾具夾磚；

(3)砌磚，砌磚夾具夾取磚塊后運行至磚塊坐標點位置放置。

8.如權利要求7所述的砌磚機器人直角墻體砌筑方法，其特征在于：動作指令(2)夾磚包括以下順序指令：機械臂提升、機械臂旋轉、機械臂下降、砌磚夾具在機械臂上移動、砌磚夾具旋轉對位、機械臂下降就位、砌磚夾具夾磚；

動作指令(3)砌磚包括以下順序指令：機械臂提升、旋轉式移動底盤旋轉、砌磚夾具在機械臂上移動、砌磚夾具旋轉對位、機械臂下降就位，砌磚夾具松開。