[发明专利]砌砖机器人直角墙体砌筑方法

权利要求书

1.砌砖机器人直角墙体砌筑方法，所述的砌砖机器人包括依次相连接的旋转式移动底盘、升降模块、砌砖模块和编程控制系统，所述的砌砖模块包括机械臂和砌砖夹具，所述的砌砖夹具在机械臂行程范围内移动和旋转；所述砌砖模块通过一丝杆实现在升降模块上的上下移动，所述的旋转式移动底盘可在地面移动和圆周式旋转，其特征在于，包括以下步骤：

a.确定基准坐标系，待砌直角墙体的两直角边分别为横墙和纵墙，设置横墙所在中心线为X轴，纵墙所在中心线为Y轴，墙的高度方向为Z轴，墙体水平地面上X轴、Y轴、Z轴的交叉点为原点；

b.计算砖的皮数，模拟每皮砖的排列，计算每块砖的坐标位置；

c.在墙体的附近投放若干台砌砖机器人，其中，一台砌砖机器人设置在墙体转角处的转角位砌砖机器人，用于砌筑转角墙体位置；其余为设置在横墙或纵墙前沿平行于横墙或纵墙的直线轨道行走的直线砌砖机器人；所述的转角位砌砖机器人及直线砌砖机器人上设置有取砖位；当横墙或纵墙都为建筑内墙时，转角位砌砖机器人布置在墙体内转角处，直线砌砖机器人布置在横墙或纵墙的内侧或外侧；当横墙或纵墙至少有一个为建筑外墙时，则砌砖机器人都布置在横墙或纵墙的内侧；

d.确定转角位砌砖机器人的坐标位置，各直线砌砖机器人的站姿数量及各站姿的坐标位置；

e.构建砌砖机器人在每个站姿位置从取砖位夹砖，逐块逐层砖块砌筑的动作指令；将动作指令发送到编程控制系统上，使其执行对应的动作进行直角墙体的砌筑。

2.如权利要求1所述的砌砖机器人直角墙体砌筑方法，其特征在于：步骤b中砖的总皮数P_总，按以下公式计算，

H为直角墙体的总高度，h为整砖的高度，r为灰缝的厚度。

3.如权利要求2所述的砌砖机器人直角墙体砌筑方法，其特征在于：步骤b中，横墙由若干横砖搭接缝排列组成，纵墙由若干竖砖搭接缝排列组成；墙体转角处的横砖及竖砖为整砖，F为整砖的长度，B为整砖的厚度，h为整砖的高度；直角转折位置靠近原点的横砖为第一横砖，靠近原点的竖砖为第一竖砖，砖块的排列方式为以下两种：

方式一，直角转折位置第一竖砖中心的X、Y轴坐标为第一横砖的宽度方向端部与第一竖砖粘结，第一横砖的中心的X、Y轴坐标为

方式二，直角转折位置第一横砖中心的X、Y轴坐标为第一竖砖的宽度方向端部与第一横砖粘结，第一竖砖的中心的X、Y轴坐标为

直角墙体的奇数皮的排列方式为方式一，偶数皮的排列方式为方式二；或者奇数皮的排列方式为方式二，偶数皮的排列方式为方式一。

4.如权利要求1所述的砌砖机器人直角墙体砌筑方法，其特征在于：步骤c中直线砌砖机器人的直线轨道距离横墙或纵墙的距离J按以下公式计算：

其中XC为砌砖夹具在机械臂上的水平行程，A为安全距离，R为旋转式移动底盘直径，B为整砖的厚度，砌筑横墙时α为机械臂与X轴的夹角，砌筑纵墙时α为机械臂与Y轴的夹角。

5.如权利要求1所述的砌砖机器人直角墙体砌筑方法，其特征在于：所述的转角位砌砖机器人的取砖位设置于远离坐标原点位置；所述的直线砌砖机器人用于砌筑横墙时，取砖位设置于远离横墙的位置，用于砌筑纵墙时，取砖位设置于远离纵墙的位置。

6.如权利要求4所述的砌砖机器人直角墙体砌筑方法，其特征在于：所述的转角位砌砖机器人布设在内转角处时X、Y轴坐标位置为(J，J)，布设在外转角处时X、Y轴坐标位置为(-J，-J)，或(J，-J)或(-J，J)。

7.如权利要求1或6所述的砌砖机器人直角墙体砌筑方法，其特征在于：在每一个站姿位置构建以下动作指令，

(1)砌砖机器人回归初始位置；

(2)夹砖，旋转式移动底盘及砌砖夹具运行至取砖位，砌砖夹具夹砖；

(3)砌砖，砌砖夹具夹取砖块后运行至砖块坐标点位置放置。

8.如权利要求7所述的砌砖机器人直角墙体砌筑方法，其特征在于：动作指令(2)夹砖包括以下顺序指令：机械臂提升、机械臂旋转、机械臂下降、砌砖夹具在机械臂上移动、砌砖夹具旋转对位、机械臂下降就位、砌砖夹具夹砖；

动作指令(3)砌砖包括以下顺序指令：机械臂提升、旋转式移动底盘旋转、砌砖夹具在机械臂上移动、砌砖夹具旋转对位、机械臂下降就位，砌砖夹具松开。