[發明專利]一種瓷磚定位和鋪貼方法以及自動瓷磚鋪貼設備

在審

• 申請號: 202110751211.9
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113445709A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王舜;周惠興;張中岳;呂燕楠;鄭曉昱
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: E04F21/20
• 分類號: E04F21/20;E04F21/22;G06T5/00;G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 寧夏三源鑫知識產權代理事務所(普通合伙) 64105
• 代理人: 孫彥虎

本發明提供瓷磚定位和鋪貼方法，屬于自動控制領域。包括：吸附待鋪貼瓷磚，并將所述待鋪貼瓷磚移動至待鋪貼平面的目標位置上方；以垂直于所述待鋪貼平面的角度、基于有限視場拍攝局部瓷磚圖片；分析所述局部瓷磚圖片中各個瓷磚邊緣的所屬位置，并根據瓷磚參數計算出用于移動所述待鋪貼瓷磚方位的位移矢量；按照所述位移矢量移動所述待鋪貼瓷磚，使所述待鋪貼瓷磚的所述映射位置與所述目標位置重合；對所述待鋪貼平面激光測距、并計算出下降距離；將所述待鋪貼瓷磚向所述待鋪貼平面方向移動所述下降距離，使所述待鋪貼瓷磚鋪貼至所述目標位置；停止吸附所述待鋪貼瓷磚。本發明還提供自動瓷磚鋪貼設備。

技術領域

本發明涉及自動控制領域，尤其涉及一種瓷磚定位和鋪貼方法以及自動瓷磚鋪貼設備。

背景技術

瓷磚鋪貼通常采用人工方式耗時又費力，施工人員的技術水平參差不齊，質量無法保證，工人長時間蹲在地上作業勞動強度大且繁瑣，危害健康。現有技術將鋪貼工作自動化，瓷磚鋪貼定位采用激光進行定位，以提高鋪貼精確度，然而，使用激光傳感器的測量方法需要多個激光傳感器或單個傳感器進行多點測量，多點測量將使測量過程更加復雜和耗時，效率不高。

現有技術還有采用深度攝像頭進行瓷磚位置定位，深度攝像頭價格昂貴，成本較高，且測量精度無法達到激光測量的精度。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種瓷磚定位和鋪貼方法以及自動瓷磚鋪貼設備，可提高瓷磚鋪貼質量，成本低，定位準確且效率高，施工過程可自動化控制，能夠有效避免施工人員受到職業損傷。

本發明實施例解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種瓷磚定位和鋪貼方法，實施主體為自動瓷磚鋪貼設備，所述自動瓷磚鋪貼設備由機械臂、力傳感器、CCD相機、激光傳感器、星形架、橡膠真空吸盤、連接線、連接架以及主控制器組成，所述機械臂的執行端為柱形結構，所述柱形結構穿過所述連接架的環形鋼卡、與所述連接架之間固定連接，所述CCD相機安裝在所述連接架上、通過一組所述連接線與所述主控制器之間傳輸信號；所述力傳感器連接在所述執行端的末端與所述星形架的傳感器接觸面之間，通過一組所述連接線與所述主控制器之間傳輸信號；所述星形架上設有空心支架，各個所述空心支架的末端均設置有所述橡膠真空吸盤，所述主控制器通過控制所述空心支架中的氣路來控制所述橡膠真空吸盤吸附所述待鋪貼瓷磚或松開所述待鋪貼瓷磚；所述激光傳感器，安裝于所述星形架上，通過一組所述連接線與所述主控制器之間傳輸信號；所述主控制器，用于控制所述機械臂、所述力傳感器、所述CCD相機、所述激光傳感器、所述橡膠真空吸盤；

所述瓷磚定位和鋪貼方法的步驟包括：

吸附待鋪貼瓷磚，并將所述待鋪貼瓷磚移動至待鋪貼平面的目標位置上方，所述待鋪貼瓷磚與所述待鋪貼平面平行，所述待鋪貼平面上所述待鋪貼瓷磚的映射位置與所述目標位置不重合；

以垂直于所述待鋪貼平面的角度、基于有限視場拍攝局部瓷磚圖片，所述局部瓷磚圖片中包括所述待鋪貼瓷磚的局部影像、以及與所述目標位置相鄰的N塊相鄰瓷磚的局部影像，其中，N∈[1,2,3]；

分析所述局部瓷磚圖片中各個瓷磚邊緣的所屬位置，并根據瓷磚參數計算出用于移動所述待鋪貼瓷磚方位的位移矢量；

按照所述位移矢量移動所述待鋪貼瓷磚，使所述待鋪貼瓷磚的所述映射位置與所述目標位置重合；

對所述待鋪貼平面激光測距、并計算出下降距離；

將所述待鋪貼瓷磚向所述待鋪貼平面方向移動所述下降距離，使所述待鋪貼瓷磚鋪貼至所述目標位置；

停止吸附所述待鋪貼瓷磚。

較優地，所述分析所述局部瓷磚圖片中各個瓷磚邊緣的所屬位置，并根據瓷磚參數計算出用于移動所述待鋪貼瓷磚方位的位移矢量包括：

轉換所述局部瓷磚圖片，得到灰度圖像GSI；