一种水平度检测装置及作业设备的工作参数确定方法与流程

1.本技术涉及作业设备技术领域，具体而言，涉及一种水平度检测装置及作业设备的工作参数确定方法。


背景技术：

2.在建筑施工中，待处理墙面的水平度检测主要依靠人工检测。人工检测采用五点检测法，利用激光扫平仪提供基准面，人工测量各测量点和基准面之间的距离，准确度较低且费时费力；在对墙面处理领域，特别是对墙面进行打磨或喷涂等处理后的墙面的平整度有要求的领域，对待处理墙面进行处理并修正水平度时，传统人工处理依靠实测实量，需要多次修正，才能达到验收标准，从而具有作业效果较差的问题。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种水平度检测装置及作业设备的工作参数确定方法，准确、有效的获取待处理墙面的水平度，并在此基础上确定作业设备的工作参数，提升作业效果，解决了现有的水平度测量方法准确度较低且费时费力以及作业效果较差的问题。
4.本技术实施例提供了一种水平度检测装置，所述装置包括：
5.平台基体，用于作为将待处理墙面任意点在所述平台基体上进行投影的基准平面；
6.测距装置，安装在所述平台基体上，用于测量所述测距装置到所述待处理墙面任意点的距离；
7.调平机构，用于实现对所述平台基体的调平；
8.主控模块，用于控制所述调平机构对所述平台基体进行调平，并利用所述测距装置到所述待处理墙面任意点的距离以及所述待处理墙面任意点到所述基准平面的投影，获取所述待处理墙面的水平度。
9.在上述实现过程中，主控模块通过控制调平机构实现对平台基体的自动调平；在自动调平之后，通过测距装置测量出到待处理墙面各个点的距离，从而换算得到待处理墙面各个点到基准平面的距离，从而得到待处理墙面的水平度；通过该装置可以准确、有效的测量出待处理墙面完整的水平度数据。
10.所述调平机构包括：
11.驱动脚轮，安装在所述平台基体的底部；
12.调平电机，与所述驱动脚轮传动连接，带动所述驱动脚轮转动，以实现对所述平台基体的调平。
13.在上述实现过程中，通过调平电机带动驱动脚轮转动，对平台基体进行调平，使得调平后的平台基体可以作为待处理墙面的基准平面，提高待处理墙面水平度测量结果的准确性。
14.进一步地，所述装置还包括：
15.倾角传感器，用于检测所述平台基体的姿态，并将所述平台基体的姿态信息发送给所述主控模块，以对所述平台基体进行调平。
16.在上述实现过程中，倾角传感器可以用于测量平台基体的倾斜角度等姿态信息，并将平台基体的姿态信息发送至主控模块，主控模块可以根据平台基体的姿态信息控制调平机构对平台基体进行调平。
17.进一步地，所述主控模块包括：
18.初始距离数据获取模块，用于在所述平台基体处于水平状态后，接收所述测距装置反馈的初始距离数据；
19.距离获取模块，用于根据所述距离数据获取所述任意点到所述基准平面的处理前距离数据；所述处理前距离数据包括所述待处理墙面上任意点在基准平面上的投影的横、纵坐标以及所述待处理墙面上任意点到所述平台基体的距离；
20.水平度获取模块，用于根据所述处理前距离数据获取所述待处理墙面的水平度。
21.在上述实现过程中，通过测距装置到待处理墙面任意点的距离获取待处理墙面任意点到基准平面的距离，从而获取待处理墙面的水平度，相较于人工测算来说，准确度更高，测量更加方便、高效。
22.进一步地，所述主控模块还包括工作参数确定模块，所述工作参数确定模块包括：
23.处理数据获取模块，用于根据所述待处理墙面的水平度获取对所述待处理墙面进行处理所需的处理数据；
24.工作参数接收模块，用于接收作业设备进行作业所需的预先设定的工作参数；
25.数据发送模块，用于将所述处理数据和所述工作参数发送给所述作业设备，以使所述作业设备根据所述处理数据和所述工作参数对所述待处理墙面进行处理；
26.处理后距离数据模块，用于获取所述待处理墙面的任意点的处理后距离数据；
27.参数判断模块，用于根据所述处理前距离数据和所述处理后距离数据判断处理精度是否满足要求；
28.若否，则重新接收所述工作参数。
29.在上述实现过程中，水平度检测装置还可以辅助作业设备进行作业测试以确定作业设备的工作参数，使得待处理墙面在作业设备作业后满足处理精度要求，避免了作业设备在作业后，由于工作参数确定有误导致的作业偏差，从而需要多次作业修正的问题。
30.本技术实施例还提供一种作业设备的工作参数确定方法，该方法包括：
31.根据所述待处理墙面的水平度获取对所述待处理墙面进行处理所需的处理数据；
32.接收作业设备进行作业所需的预先设定的工作参数；
33.将所述处理数据和所述工作参数发送给所述作业设备，以使所述作业设备根据所述处理数据和所述工作参数对所述待处理墙面进行处理；
34.获取所述待处理墙面的任意点的处理后距离数据；
35.根据所述处理前距离数据和所述处理后距离数据判断处理精度是否满足要求；
36.若否，则重新接收所述工作参数。
37.在上述实现过程中，通过水平度检测装置获得待处理墙面的处理数据，在作业设备配置初始工作参数并对待处理墙面进行处理之后，测试处理完毕后的待处理墙面的处理
精度是否满足要求，如果不满足要求则重新设置作业设备的工作参数，直至作业设备的作业满足验收标准，从而确定作业设备的工作参数；通过该方法实现对作业设备的前提调试，确定工作参数，提升作业设备作业的作业效果，避免了由于工作参数确定不当导致的作业偏差，实现具有和闭环控制相当的控制效果的开环控制，解决了现有的作业设备作业效果较差并且需要经过多次处理修正以满足作业精度要求的问题。
38.进一步地，所述根据所述待处理墙面的水平度获取对所述待处理墙面进行处理所需的处理数据，包括：
39.将所述待处理墙面与拟合的标准平面进行比对；
40.根据所述待处理墙面的水平度获取所述待处理墙面的处理范围和处理量。
41.在上述实现过程中，在对待处理墙面进行处理时，将待处理墙面与拟合的理想状态下的标准平面进行比对，可以根据待处理墙面的水平度获取待处理墙面需要处理的处理范围和处理量，便于作业设备根据处理范围和处理量对待处理墙面进行有效处理。
42.进一步地，所述根据所述处理前距离数据和所述处理后距离数据判断处理精度是否满足要求，包括：
43.将所述处理前距离数据和所述处理后距离数据进行比对，获得处理结果数据；
44.根据所述处理结果数据获得所述工作参数计算函数；
45.根据所述工作参数计算函数判断对应的工作参数是否满足精度要求。
46.在上述实现过程中，在验证处理结果时，需要将处理前后的距离数据进行比对，判断处理深度是否符合验收标准，进而确定处理设备当前的工作参数是否恰当。
47.本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使计算机设备执行上述中任一项所述的作业设备的工作参数确定方法。
48.本技术实施例还提供一种可读存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述中任一项所述的作业设备的工作参数确定方法。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
50.图1为本技术实施例提供的一种水平度检测装置的结构示意图；
51.图2为本技术实施例提供的主控模块的结构框图；
52.图3为本技术实施例提供的打磨设备的工作参数确定方法的流程图；
53.图4为本技术实施例提供的获取打磨数据的具体流程图；
54.图5为本技术实施例提供的判断打磨精度是否满足要求的具体流程图；
55.图6为本技术实施例提供的打磨设备的工作参数的具体确定过程的流程图；
56.图7为本技术实施例提供的水平度测量装置、打磨设备和打磨墙面的相对位置关系示意图；
57.图8为图7的俯视图。
58.图标：
59.100-测距装置；200-显示屏；300-调平电机；400-驱动脚轮；500-主控模块；510-水平度计算模块；511-初始距离数据获取模块；512-距离获取模块；513-水平度获取模块；520-工作参数确定模块；521-打磨数据获取模块；522-工作参数接收模块；523-数据发送模块；524-打磨后距离数据模块；525-参数判断模块；600-平台基体；700-打磨墙面；800-水平度检测装置；900-打磨设备。
具体实施方式
60.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
61.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
62.实施例1
63.请参看图1，图1为本技术实施例提供的一种水平度检测装置800的结构示意图。该装置可以应用于检测墙面处理领域在对墙面进行打磨或喷涂等处理后的墙面的平整度。本实施例中，该装置可以应用于检测打磨墙面700如顶部天花的水平度，也可以辅助打磨设备900进行工作参数的确定和调试。
64.打磨墙面700的水平度的量化有助于确定打磨设备900的打磨深度，以及确定打磨设备900在最小工作量下的修正范围和修正量，提高打磨设备900的打磨效率。
65.该装置具体包括：
66.平台基体600，用于作为将打磨墙面700任意点在平台基体600上进行投影的基准平面；
67.测距装置100，安装在平台基体600上，用于测量测距装置100到打磨墙面700任意点的距离；示例的，测距装置100可以为激光测距仪，安装在平台基体600的几何中心，即平台基体600的平面原点为测距装置100的几何中心在平台基体600的投影，使用简单方便，并且可以快速、准确测量出到打磨墙面700任意点的距离；
68.调平机构，用于实现对平台基体600的调平；
69.主控模块500，用于控制调平机构对平台基体600进行调平，并利用测距装置100到所述打磨墙面700任意点的距离以及所述打磨墙面700任意点到基准平面的投影，获取待打磨墙面700的水平度。
70.示例的，调平机构可以包括：
71.驱动脚轮400，安装在平台基体600的底部，驱动脚轮400转动可以调整平台基体600的姿态；
72.调平电机300，与驱动脚轮400传动连接，带动驱动脚轮400转动，以实现对平台基体600的调平。
73.示例的，该装置还包括：
74.倾角传感器，用于检测平台基体600的姿态，并将平台基体600的姿态信息发送给主控模块500，以对平台基体600进行调平。
75.示例的，该装置还包括显示屏200，用于显示工作状态。
76.在调平时，通过倾角传感器检测平台基体600的角度和姿态等信息，并将测得的姿态信息发送给主控模块500，主控模块500通过调平电机300控制驱动脚轮400转动，实现对平台基体600的自动调平。
77.在对水平度检测装置800进行安装时，安装方向必须和打磨设备900的工作空间坐标系方向相匹配，便于对打磨设备900的工作参数进行调试和确定；并且还要安装平稳，确保该装置能够正常工作以实现自动调平。
78.示例的，在调平工作完成以后，主控模块500利用测距装置100到打磨墙面700任意点的距离以及打磨墙面700任意点到基准平面的投影，获取待打磨墙面700的水平度，在实现过程中，需要用到主控模块500的以下功能模块：
79.具体的，如图2所示，为主控模块500的结构框图。主控模块500包括水平度计算模块510，水平度计算模块510具体可以包括：
80.初始距离数据获取模块511，用于在平台基体600处于水平状态后，接收测距装置100反馈的初始距离数据；
81.在平台基体600调整为水平状态之后，该装置开始测量打磨墙面700的水平度，确保平台基体600处于水平状态可以提高水平度测量的准确性；此处的打磨墙面700主要是针对顶部的天花，测距装置100启动工作，先测绘出打磨墙面700的轮廓，再通过测距装置100测量打磨墙面700多个任意点到测距装置100的距离，作为打磨墙面700的初始距离数据。
82.距离获取模块512，用于根据初始距离数据获取所述任意点到所述基准平面的打磨前距离数据；所述打磨前距离数据包括所述打磨墙面700上任意点在基准平面上的投影的横、纵坐标以及所述打磨墙面700上任意点到平台基体600的距离；
83.再将初始距离数据进行换算，得到打磨墙面700任意点到水平的基准平面的距离，同时记录打磨墙面700任意点投影到基准平面上的点的横纵坐标，记为打磨前距离数据z0(x,y)，其中，z0表示打磨墙面700任意点到基准平面的距离；(x,y)表示打磨墙面700上任意点到平台基体600所确定的基准平面的投影的横、纵坐标。
84.水平度获取模块513，用于根据打磨前距离数据获取打磨墙面700的水平度。
85.通过打磨前距离数据中打磨墙面700各个点到基准平面的距离的变化可以确定打磨墙面700的水平度，只需将初始距离数据经过投影转换为打磨前距离数据，由于测距模块可以准确、有效的测量出到打磨墙面700任意点的距离，因此，确保了转换后的打磨前距离数据的准确性，进一步保证了打磨墙面700水平度测量的准确性和高效性。
86.主控模块500在测量得到打磨墙面700的水平度之后，可以利用打磨墙面700的打磨前后的水平度变化来对打磨设备900的工作参数进行确定，以得到打磨后满足打磨要求的工作参数。因此，主控模块500还包括工作参数确定模块520，工作参数确定模块520包括：
87.打磨数据获取模块521，用于根据所述打磨墙面700的水平度获取对所述打磨墙面700进行打磨所需的打磨数据；
88.工作参数接收模块522，用于接收打磨设备900进行打磨作业所需的预先设定的工作参数；
89.数据发送模块523，用于将所述打磨数据和所述工作参数发送给所述打磨设备900，以使所述打磨设备900根据所述打磨数据和所述工作参数对所述打磨墙面700进行打
磨；
90.打磨后距离数据模块524，用于获取所述打磨墙面700的任意点的打磨后距离数据；
91.参数判断模块525，用于根据所述打磨前距离数据和所述打磨后距离数据判断打磨精度是否满足要求；
92.若否，则重新接收工作参数。
93.实施例2
94.本技术实施例提供一种打磨设备900的工作参数确定方法，如图3所示，为打磨设备900的工作参数确定方法的流程图。该方法可以应用于实施例1中水平度检测装置800的主控模块500，辅助打磨设备900如打磨机器人实现工作参数的确定，以提高其打磨效率、提升打磨效果。
95.在机器在全自动打磨墙面700作业中，因为粉尘和震动等原因，很难通过外部传感器动态测量打磨效果，进而形成闭环控制；因此可以通过前期不断测试打磨设备900的工作参数，从而确定具有最佳打磨效果并满足验收标准的工作参数，以实现具有与闭环控制相当的效果的开环控制。在本实施例中，确定打磨设备900的工作参数主要是通过打磨前后的打磨深度变化量是否符合验收标准来确定的，这一工作主要是通过水平度检测装置800来实现的。在测试之前，确保待测试的机器人各项性能稳定，使得各项功能保持正常状态，如常用的打磨机器人包括底盘系统、升降系统、吸尘系统和打磨系统等，在此不再赘述，需要在打磨前确定工作参数的打磨设备900均属于本技术的保护范围，在此不再赘述。该方法具体可以包括以下步骤：
96.步骤s100：根据打磨墙面700的水平度获取对打磨墙面700进行打磨所需的打磨数据；
97.如图4所示，为获取打磨数据的具体流程图。该步骤具体可以包括：
98.步骤s101：将打磨墙面700与拟合的标准平面进行比对；
99.步骤s102：根据打磨墙面700的水平度获取打磨墙面700的打磨范围和打磨量。
100.将水平度检测装置800测量得到的打磨墙面700的水平度与拟合的标准平面的水平度进行比对，得到需要打磨的打磨范围和打磨量，通过水平度检测装置800将打磨墙面700的水平度量化，得到最小工作量下的修正范围和修正量，提高工作效率和打磨的准确度。
101.步骤s200：接收打磨设备900进行打磨作业所需的预先设定的工作参数；
102.在水平度检测装置800上可以设置输入模块，如触摸屏，便于测试人员输入待测试的工作参数。
103.示例的，工作参数可以表示为a[f
n
,v1,n,c]，其中，a表示各个工作参数组成的数组，f
n
表示打磨正压力，v1表示打磨水平移动速度，n表示打磨电机转速，c表示混凝土强度等级。将上述对打磨效果具有较大影响的四个变量作为本实施例确定打磨设备900工作参数的主要参数。
[0104]
步骤s300：将打磨数据和工作参数发送给打磨设备900，以使打磨设备900根据打磨数据和工作参数对打磨墙面700进行打磨；
[0105]
将上述确定的打磨墙面700需要打磨的打磨范围、打磨量以及打磨设备900待测试
打磨效果的工作参数发送给打磨设备900，打磨设备900接收到主控模块500发送的上述数据后，可以根据上述数据对打磨墙面700进行打磨。
[0106]
步骤s400：获取打磨墙面700的任意点的打磨后距离数据；
[0107]
打磨完毕后，重复测量测距装置100到打磨墙面700任意点的距离，进而获得打磨墙面700的打磨后距离数据z1(x,y)。
[0108]
步骤s500：根据打磨前距离数据和打磨后距离数据判断打磨精度是否满足要求；
[0109]
如图5所示，为判断打磨精度是否满足要求的具体流程图。该步骤具体可以包括：
[0110]
步骤s501：将打磨前距离数据和打磨后距离数据进行比对，获得打磨结果数据；
[0111]
将打磨前距离数据z0(x,y)和打磨后距离数据z1(x,y)进行比对，获得打磨结果数据dz＝z
0-z1，其中dz是打磨深度关于打磨墙面700的二元函数。
[0112]
步骤s502：根据打磨结果数据获得工作参数计算函数；
[0113]
建立dz与a的映射关系，得到dz＝g0(a)；
[0114]
步骤s503：根据工作参数计算函数判断对应的工作参数是否满足精度要求。
[0115]
将g0(a)函数作为机器人工作参数基准函数，进行检验性测试，检测打磨精度是否符合工作要求，即可以将打磨墙面700打磨前后进行对比，获得打磨深度的变化量，判断打磨深度的变化量是否符合验收标准。
[0116]
步骤s600：若否，则重新接收工作参数。
[0117]
如果打磨深度的变化量不符合验收标准，则需要重新返回步骤s200，重新确定需要测试的工作参数，直到获得满足打磨精度要求的工作参数。
[0118]
通过该方法确定打磨设备900恰当的工作参数，打磨设备900在工作时即可获得较好的打磨效果，无需闭环控制，并实现具有与闭环控制相当的控制效果的开环控制。
[0119]
示例的，如图6所示，为打磨设备900的工作参数的具体确定过程的流程图，具体实现过程如下：
[0120]
步骤s11：在一处调试场地内，如图7所示，为水平度测量装置、打磨设备900和打磨墙面700的相对位置关系示意图。如图8所示，为图7的俯视图。安装水平度测量装置，将水平度检测装置800安装在场地中央位置，并确定打磨设备900状态处于稳定状态以及水平度检测装置800处于调平状态，对应于打磨墙面700的待测试的区域为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，并测量得到打磨前距离数据，如下表1所示：
[0121][0122]
表1打磨墙面700的打磨前距离数据
[0123]
步骤s12：对打磨设备900设置不同的工作参数进行打磨测试，在不同的测试区域设置不同的参数，待测试的工作参数如表2所示，对机器测试工作参数a[f
n
,v1,n,c]进行设置：
[0124][0125]
表2打磨设备900的预置工作参数
[0126]
步骤s13：打磨测试完成后，再次利用水平度检测装置800测量打磨墙面700打磨后的打磨后距离数据，如下表3所示：
[0127][0128]
表3打磨墙面700的打磨后距离数据
[0129]
步骤s14：将打磨前距离数据z0(x,y)和打磨后距离数据z1(x,y)进行比对，获得打磨结果数据dz＝z
0-z1，再将其中包含的坐标去除，建立dz与a的映射关系，拟合得到dz＝g0(a)；如表4所示，例举了一部分打磨结果与工作参数的关系数据，如下表所示：
[0130][0131]
表4打磨结果与工作参数的关系
[0132]
步骤s15：对dz＝g0(a)进行验证性测试，若精度满足要求即打磨深度变化量符合验收标准，则将对应的工作参数确定为打磨设备900工作所需的工作参数；若精度不满足要求，则返回步骤s12重新设置工作参数，再次进行打磨测试。
[0133]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、
功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0134]
另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0135]
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0136]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0137]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
[0138]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。