墙板安装系统及其控制方法与流程

1.本发明实施例涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种墙板安装系统及其控制方法。


背景技术：

2.在建筑领域通常会涉及到墙板的安装。墙板安装机器人连续作业，在安装好当前墙板后继续安装下一块，直到所有墙板安装完成。在现场施工过程中，受到施工作业环境的影响，如绘制墨线的水平度和地面的平整度等因素的存在，机器人在安装墙板时，安装基准会发生改变，使得在墙板的连续作业安装中出现累积误差，无法保证所有墙板都在同一水平面上，从而导致安装后合格率偏低。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种墙板安装系统及其控制方法，以解决安装基准不稳定导致的安装误差的问题，提高墙板安装作业的合格率。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种墙板安装系统，该系统包括：激光发射设备、至少三个激光检测设备和安装设备；其中，所述激光发射设备，用于发射激光面信号；所述至少三个激光检测设备不共线的安装在所述安装设备上，用于根据检测到的所述激光面信号生成平面位移信息，并将所述平面位移信息发送给所述安装设备；所述安装设备，用于根据接收到的至少三个平面位移信息对姿态参数进行校准，并基于校准后的姿态参数对墙板进行安装。
5.进一步地，所述系统包括四个激光检测设备，各所述激光检测设备分别设置在所述安装设备的四个边界角位置。
6.进一步地，所述激光检测设备包括旋转组件和激光感应器，其中，所述旋转组件用于调整所述激光感应器的感应面的角度。
7.这样设置的好处在于，在实现检测激光发射设备发射的激光面信号的同时，不影响安装设备自身固定组件的功能，提高了墙板安装系统的适应性和激光检测设备的检测灵敏度。
8.进一步地，所述激光发射设备上设置反射镜，用于对所述激光面信号进行反射形成激光反射面。
9.进一步地，所述激光反射面与预设安装墨线所在的垂直平面重合。
10.第二方面，本发明实施例还提供了一种墙板安装系统的控制方法，该方法包括：安装设备接收至少三个激光检测设备发送的平面位移信息，其中，所述平面位移信息由所述至少三个激光检测设备分别基于检测的激光发射设备发射的激光面信号生成；所述安装设备基于所述平面位移信息对姿态参数进行校准，并基于校准后的姿态参数对墙板进行安装。
11.进一步地，所述平面位移信息包括激光检测设备的基准位置与预设基准平面之间
的距离信息和方向信息；其中，所述预设基准平面包括所述激光面信号形成的激光基准面或所述激光发射设备的反射镜反射的激光信号形成的激光反射面。
12.进一步地，所述平面位移信息的生成方式，包括：如果所述预设基准平面为激光反射面，则基于所述激光面信号生成所述基准位置与所述激光基准面之间的方向信息和初始距离；根据所述初始距离以及所述激光基准面与所述激光反射面之间的激光距离，确定所述基准位置与所述激光反射面之间的距离信息和方向信息。
13.进一步地，所述安装设备基于所述平面位移信息对姿态参数进行校准，包括：
14.所述安装设备根据各所述方向信息确定姿态参数的调整方向，并基于所述调整方向和各所述距离信息，对安装设备的姿态参数进行校准，以使所述安装设备上的墙板所在平面与预设安装墨线所在的垂直平面重合。
15.进一步地，该方法还包括：所述激光检测设备根据所述激光发射设备与激光检测设备之间的位置角度，启动旋转组件调整所述激光检测设备中的激光感应器的感应面的角度，以使所述激光感应器的感应面与所述激光面信号形成的激光基准面垂直。
16.这样设置的好处在于，可以接收任一传播方向上的激光面信号，提高激光检测设备的检测灵敏度。
17.本发明实施例通过在墙板安装系统中设置激光发射设备以及在墙板安装系统的安装设备上设置激光检测设备，以根据激光检测设备生成的平面位移信息对安装设备的姿态参数进行校准，解决了安装基准不稳定导致的安装误差的问题，提高了墙板安装作业的合格率。
附图说明
18.图1是本发明实施例一提供的一种墙板安装系统的结构示意图。
19.图2是本发明实施例一提供的一种激光检测设备的安装结构示意图。
20.图3是本发明实施例一提供的一种激光发射设备的激光面的示意图。
21.图4是本发明实施例一提供的一种墙板安装系统的俯视图的示意图。
22.图5是本发明实施例二提供的一种墙板安装系统的控制方法的流程图。
23.图6是本发明实施例三提供的一种墙板安装系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
25.实施例一
26.图1是本发明实施例一提供的一种墙板安装系统的结构示意图，本实施例可适用于通过安装机器人对墙板进行安装的情况。墙板安装系统包括：激光发射设备11、至少三个激光检测设备12和安装设备13；其中，激光发射设备11，用于发射激光面信号；至少三个激光检测设备12不共线的安装在安装设备13上，用于根据检测到的激光面信号生成平面位移信息，并将平面位移信息发送给安装设备13；安装设备13，用于根据接收到的至少三个平面位移信息对姿态参数进行校准，并基于校准后的姿态参数对墙板14进行安装。
27.其中，具体的，激光发射设备11可放置在除当前墙板安装位置处的任一位置。在一个实施例中，可选的，在开始安装墙板前，将激光发射设备11放置在最后一个墙板安装位置，在安装最后一个墙板前，将激光发射设备11放置在除最后一个墙板安装位置处的任一位置。示例性的，最后一个墙板安装位置的前一个墙板安装位置。
28.在一个实施例中，可选的，激光检测设备12为位置敏感探测器(position sensitive detector，psd)。psd探测器具有高灵敏度、高分辨率、响应速度快和配置电路简单等优点，可以精确测量psd探测器与激光基准面之间的动态位置信息。在一个实施例中，可选的，安装设备为夹手组件。其中，夹手组件可抓取墙板并基于安装基准线将墙板14安装在预设位置。
29.在一个实施例中，可选的，系统包括四个激光检测设备12，各激光检测设备12分别设置在安装设备13的四个边界角位置。图1中示出了其中3个边界角位置处的激光检测设备12。图2是本发明实施例一提供的一种激光检测设备的安装结构示意图，如图2所示，安装设备13上的圆形标记表示安装设备13上的激光检测设备12，其中，圆形标记旁边的示意图表示该圆形标记位置处的激光检测设备12的放大示意图。如图2所示，激光检测设备12分别设置在安装设备13的四个边界角位置，这样设置的好处在于，在实现检测激光发射设备发射的激光面信号的同时，不影响安装设备自身固定组件的功能，提高了墙板安装系统的适应性。
30.在一个实施例中，可选的，激光检测设备12包括旋转组件和激光感应器，其中，旋转组件用于调整激光感应器的感应面的角度。其中，激光感应器上的感应面用于接收激光面信号。具体的，感应面可以在旋转组件的驱动下完成360
°
的角度旋转，以接收不同角度的激光面信号。示例性的，当激光发射设备11位于激光检测设备12左边时，则激光发射设备11发射的激光基准面的信号从左向右传播，则旋转组件需调整激光检测设备12上的激光感应器的感应面的角度，以使感应面朝向左边接收该方向上的激光面信号。在一个实施例中，可选的，旋转组件为舵机。
31.在一个实施例中，可选的，激光发射设备上设置反射镜，用于对激光面信号进行反射形成激光反射面。图3是本发明实施例一提供的一种激光发射设备的激光面的示意图。如图3所示，激光基准面为激光发射设备发射激光面信号形成的激光面，激光反射面是通过反射镜对激光面信号进行反射形成的激光面。在一个实施例中，可选的，激光反射面与预设安装墨线所在的垂直平面重合。其中，预设安装墨线是建筑工程中用于指示墙板安装位置的基准线。图4是本发明实施例一提供的一种墙板安装系统的俯视图的示意图。在图4所示的俯视图中，激光反射面的垂直投影形成的直线与图4中的墨线重合。
32.需要说明的是，图1和图3中激光基准面和激光反射面的示意图是为了对激光发射设备发射的激光基准面和激光反射面进行示例性图示，并非激光发射设备发射的激光面信号形成的激光基准面或反射镜反射得到的激光反射面为图1或图3中所示的形状和大小，实际的激光发射设备发射的激光面信号形成的激光基准面能够覆盖整个待安装区域。
33.本实施例的技术方案，通过在墙板安装系统中设置激光发射设备以及在墙板安装系统的安装设备上设置激光检测设备，以根据激光检测设备生成的平面位移信息对安装设备的姿态参数进行校准，解决了安装基准不稳定导致的安装误差的问题，提高了墙板安装作业的合格率。
34.实施例二
35.图5是本发明实施例二提供的一种墙板安装系统的控制方法的流程图，实施例可适用于通过安装机器人对墙板进行安装的情况，该方法可以由上述实施例提供的墙板安装系统来执行，该系统可采用软件和/或硬件的方式实现。具体包括如下步骤：
36.s210、安装设备接收至少三个激光检测设备发送的平面位移信息。
37.在本实施例中，平面位移信息由至少三个激光检测设备分别基于检测的激光发射设备发射的激光面信号生成。在一个实施例中，如果安装设备上的四个边界角位置分别设置激光检测设备，由于安装设备上的两个上边界角位置之间存在突出的固定组件，该固定组件的高度高于激光检测设备的高度。以安装设备为基准，当激光面信号从左到右传播或从右到左传播时，该固定组件会阻挡激光面信号的传播，从而导致经过该固定组件后方的激光检测设备不能检测到激光面信号。示例性的，当激光面信号从左到右传播时，上边界中右边的边界角位置处的激光检测设备检测不到激光面信号。因此，在本实施例中，主要是同一侧的上下两个激光检测设备和另一侧的下方激光检测设备共同发挥作用。
38.在一个实施例中，可选的，平面位移信息包括激光检测设备的基准位置与预设基准平面之间的距离信息和方向信息；其中，预设基准平面包括激光面信号形成的激光基准面或激光发射设备的反射镜反射的激光信号形成的激光反射面。
39.其中，示例性的，当激光检测设备的基准位置位于预设基准平面上时，平面位移信息为0。方向信息可用于描述激光检测设备的基准位置位于预设基准平面的哪一边。示例性的，当方向信息为正方向时，则激光检测设备的基准位置位于预设基准平面的右边，也就是远离墙板方向。当方向信息为负方向时，则激光检测设备的基准位置位于预设基准平面的左边，也就是靠近墙板方向。此处对平面位移信息中方向信息的具体表示方式不作限定。
40.在一个实施例中，可选的，平面位移信息的生成方式，包括：如果预设基准平面为激光反射面，则基于激光面信号生成基准位置与激光基准面之间的方向信息和初始距离；根据初始距离以及激光基准面与激光反射面之间的激光距离，确定基准位置与激光反射面之间的距离信息和方向信息。
41.s220、安装设备基于平面位移信息对姿态参数进行校准，并基于校准后的姿态参数对墙板进行安装。
42.在一个实施例中，如果预设基准平面为激光基准面，则基于平面位移信息对姿态参数进行校准，以使平面位移信息中距离信息为0，即至少三个激光检测设备的基准位置均在激光基准面上。在另一实施例中，如果预设激光平面为激光反射面，则基于平面位移信息对姿态参数进行校准，以使平面位移信息的距离信息等于激光基准面与激光反射面之间的激光距离，即至少三个激光检测设备的基准位置均在激光基准面上。
43.本实施例的技术方案，通过根据激光检测设备生成的平面位移信息对安装设备的姿态参数进行校准，解决了安装基准不稳定导致的安装误差的问题，提高了墙板安装作业的合格率。
44.实施例三
45.图6是本发明实施例三提供的一种墙板安装系统的控制方法的流程图，本实施例的技术方案是上述实施例的基础上的进一步细化。可选的，所述安装设备基于所述平面位移信息对姿态参数进行校准，包括：所述安装设备根据各所述方向信息确定姿态参数的调
整方向，并基于所述调整方向和各所述距离信息，对安装设备的姿态参数进行校准，以使所述安装设备上的墙板所在平面与预设安装墨线所在的垂直平面重合。
46.本实施例的具体实施步骤包括：
47.s310、安装设备接收至少三个激光检测设备发送的平面位移信息。
48.在本实施例中，平面位移信息包括平面位移信息包括激光检测设备的基准位置与预设基准平面之间的距离信息和方向信息。
49.s320、安装设备根据各方向信息确定姿态参数的调整方向。
50.其中，示例性的，当方向信息为正方向时，则调整方向为靠近墙板方向，当方向信息为负方向时，则调整方向为远离墙板方向。其中，
51.s330、基于调整方向和各距离信息，对安装设备的姿态参数进行校准，以使安装设备上的墙板所在平面与预设安装墨线所在的垂直平面重合。
52.在一个实施例中，可选的，姿态参数包括角度参数。其中，具体的，沿调整方向将安装设备进行旋转，以通过校准角度参数补偿平面位移信息中的距离信息。在另一个实施例中，可选的，姿态参数包括位置参数。其中，具体的，沿调整方向将安装设备进行平移，以通过校准位置参数补偿平面位移信息中的距离信息。
53.在一个实施例中，如果预设基准平面为激光面信号形成的激光基准面，则激光基准面与预设安装墨线之间的水平距离等于安装设备上的墙板所在平面与激光基准面之间的水平距离。这样设置的好处在于，由于安装设备是基于激光检测设备的基准位置与激光基准面之间的平面位移信息进行校准，校准后的安装设备上的至少三个激光检测设备的基准位置所在平面与激光基准面重合，只有当激光基准面与预设安装墨线之间的水平距离等于安装设备上的墙板所在平面与激光基准面之间的水平距离，才能保证安装设备上的墙板所在平面与预设安装墨线所在的垂直平面重合。
54.在另一实施例中，如果预设基准平面为激光反射面，则激光基准面与预设安装墨线之间的水平距离等于激光反射面与激光基准面之间的水平距离。这样设置的好处在于，使得激光反射面与预设安装墨线所在垂直平面重合。
55.在一个实施例中，可选的，激光检测设备根据激光发射设备与激光检测设备之间的位置角度，启动旋转组件调整激光检测设备中的激光感应器的感应面的角度，以使激光感应器的感应面与激光面信号形成的激光基准面垂直。这样设置的好处在于，可以接收任一传播方向上的激光面信号，提高激光检测设备的检测灵敏度。
56.本实施例的技术方案，通过基于平面位移信息中的方向信息和距离信息对安装设备的姿态参数进行校准，解决了安装基准不稳定导致的安装误差的问题，提高了墙板安装作业的合格率。并且根据激光发射设备与激光检测设备之间的位置角度，调整激光检测设备中的激光感应器的感应面的角度，进一步提高了激光检测设备的检测灵敏度。
57.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。