[发明专利]一种地砖铺设机器人及地砖铺设方法

说明书

本申请提供了一种机器人铺砖系统及方法，其中机器人铺砖系统包括铺贴机器人和放样机器人，铺贴机器人包括底座、上砖托盘、地砖抓取机构、控制机构、粘接材料铺设机构，放样机器人包括行走机构、测量机构和控制机构。放样机器人通过测量机构抓取场景信息，并通过控制机构生成场景地图，规划铺贴顺序及行走路径，并将场景地图、地砖铺贴规划及行走路径信息传输给铺贴机器人，铺贴机器人根据规划和位置引导进行地砖铺设。本申请的技术方案有效解决了现有技术中地砖铺贴对场地适应能力差、智能化程度低的问题。

技术领域

本申请涉及地砖铺设机器人的技术领域，具体而言，涉及一种机器人铺砖系统及方法。

背景技术

传统的建筑施工过程中主要采用人工贴地砖，存在工人施工经验水平参差不齐，贴出来的地砖质量差异较大的问题。人工贴砖速度慢，工作效率低，且施工人员日益短缺，人工成本高，因此采用机器人自动贴砖可以降低用工成本。

但是，现有的地砖铺设机器人缺乏对于场地的测试、调整、放样、引导等主动调整功能，智能化程度有限。同时导航模组安装位置不高，定位时引用特征受限，影响定位精度，容易偏航。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种机器人铺砖系统及方法，以解决现有技术中对场地适应能力差、智能化程度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机器人铺砖系统，包括铺贴机器人和放样机器人，铺贴机器人包括底座、上砖托盘、地砖抓取机构、控制机构、粘接材料铺设机构，底座包括行走机构，上砖托盘设置在底座上；地砖抓取机构包括支撑部、机械臂和抓取部，地砖抓取机构支撑部固定在底座上，地砖抓取机构支撑部尾部支撑柱与底座尾部固定连接；控制机构设置在地砖抓取机构支撑部上，控制机构与铺贴机器人各部件电连接，以控制所述铺贴机器人,控制机构还包括导航机构；粘接材料铺设机构包括料斗、刮浆部件、连接管和喷嘴机构，料斗设置在底座尾部，刮浆部件和喷嘴机构设置在底座头部，并且刮浆部件设置于喷嘴机构之前，连接管连接料斗下料口和喷嘴机构，以使料斗中的粘接材料通过连接管从喷嘴机构流出后，通过刮浆机构涂抹平整。

放样机器人包括行走机构、测量机构和控制机构。

进一步地，料斗由上下两部分组成，料斗下部固定在底座上，料斗上部与料斗下部采用可快拆方式连接，例如插拔、销连接、栓连接等，并且料斗上部的底壁为活动托盘，可以方便打开和闭合使料斗上部的粘接材料顺利进入料斗下部。

进一步地，粘接材料铺设机构还包括控制件，控制件与控制机构电连接，可以控制刮浆部件调整姿态，以使刮浆部件与地面平行。

进一步地，所述控制机构与地砖抓取机构支撑部铰接，以使控制机构可以在水平方向360°旋转。

进一步地，底座还包括深度相机，深度相机与控制机构电连接。

进一步地，上砖托盘可拆卸。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述机器人铺砖系统进行地砖铺设的方法，包括放样机器人的测量机构抓取场景信息，并生成场景地图，依据地砖排布图重新确定地砖位置，规划铺贴顺序及行走路径，并将场景地图、地砖铺贴规划及行走路径信息传输给铺贴机器人；铺贴机器人的控制机构接收信息后，执行地图、路径及作业文件，同时放样机器人自动泊位、提供位置引导，铺贴机器人根据规划和引导进行地砖铺设。

进一步地，铺贴机器人铺设地砖的方法包括使用粘接材料铺设机构涂覆粘接材料，用刮浆部件抹平，然后使用地砖抓取机构抓取地砖，并将地砖放置在预定位置。

进一步地，在涂覆粘接材料之前，使用底座的深度相机测量空间位置和地面深度,并将空间位置和地面深度信息传输给控制机构，控制机构依据空间位置和地面深度信息控制控制件从而调整刮浆部件，以使刮浆部件与地面平行进而使粘接材料刮抹均匀平整。

进一步地，铺贴机器人还包括振捣机构，使用振捣机构震动地砖，使粘接材料与地砖粘接牢固。