瓷砖铺贴机器人瓷砖空间定位系统研究

发布时间：2022-12-09 05:51

　　近年来建筑工业化和机器人化成为建筑行业发展的一大趋势。我国是瓷砖大国,瓷砖使用量位居世界第一,瓷砖铺贴需要自动化,开发瓷砖铺贴机器人成为目前需要迫切解决的一个问题。瓷砖铺贴机器人模仿人工瓷砖铺贴过程,实现瓷砖的自动化铺贴。该机器人由检测单元、机械手运动单元、控制单元和瓷砖仓储等构成,机器人通过检测单元得到瓷砖的位置信息,然后通过控制单元控制机械手运动,运动包括瓷砖拾取、抹胶（或砂浆）、放置和震平。显然,位置检测是机器人的一个极为重要的组成部分,其检测精度、速度都将影响到瓷砖铺贴机器人的铺贴精度和速度。本文主要对实验室研制的CR1型瓷砖铺贴建筑机器人检测单元进行研究,主要内容包括:瓷砖空间定位的一般性方法、非接触激光定位方法、非接触激光定位方法测量精度及其误差分析等。物体空间定位方法包括视觉定位、红外定位、激光定位及GPS定位等,针对建筑场景,检测方法需要满足建筑环境复杂、光照强度差、工作环境多样性的特点,因此采用激光定位系统进行瓷砖空间位置检测,它具有非接触、不受光照条件影响、快速识别等优点,可以满足复杂建筑环境下瓷砖位置的测量要求。瓷砖定位系统安装有2个激光测距传感器,可检测不同状态... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 定位技术研究现状
        1.2.3 激光测距传感器研究现状
    1.3 本章小结
第2章 瓷砖空间定位测量系统组成及定位原理
    2.1 瓷砖定位系统组成
        2.1.1 激光测距传感器
        2.1.2 激光控制器
        2.1.3 机器人系统
        2.1.4 Beckhoff嵌入式主控制器
    2.2 激光定位系统的定位方法及原理
        2.2.1 定位方法设计
        2.2.2 定位系统的物理定位原理
        2.2.3 定位系统的检测原理
    2.3 本章小结
第3章 瓷砖空间定位系统设计
    3.1 不同状态的瓷砖定位分析
        3.1.1 激光测距传感器的定位环境分析
        3.1.2 瓷砖定位目标分析
    3.2 激光测距传感器定位系统的硬件部署
    3.3 激光测距传感器定位系统的软件平台
    3.4 本章小结
第4章 瓷砖定位系统定位算法分析与设计
    4.1 瓷砖位置算法分析
        4.1.1 数据预处理
        4.1.2 瓷砖平面方程的计算
        4.1.3 瓷砖中心和偏转角的计算
    4.2 三维空间定位算法设计
        4.2.1 瓷砖定位的空间坐标系建立
        4.2.2 空间坐标系转换
        4.2.3 三维空间定位分析
    4.3 本章小结
第5章 机器人仿真实验与瓷砖定位实验
    5.1 机器人仿真实验
    5.2 激光重复性实验
    5.3 激光中断实验
    5.4 激光最优检测速度实验
    5.5 瓷砖空间定位实验及定位结果
        5.5.1 激光检测过程
        5.5.2 瓷砖定位铺贴实验结果
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3714958