[发明专利]考虑砂浆可塑性的砌砖机器人直线墙体的砌筑算法

权利要求书

1.考虑砂浆可塑性的砌砖机器人直线墙体的砌筑算法，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，设置待砌墙的中心线为X轴，垂直于墙中心线为Y轴，墙的高度方向为Z轴，墙一侧底端部X、Y、Z交叉点为原点；

b.计算砖的皮数，计算每皮砖的排列方式；

c.计算每块砖的坐标位置；

d.砌砖机器人沿一平行于墙中心线的直线轨道行走，取砖位设置在砌砖机器人后侧，计算直线轨道与墙中心线的距离J；

e.确定砌砖机器人从左往右第一个站姿的坐标位置，计算每台机器人每个站姿的砌砖数量为N_S，相邻站姿的距离S_距；

f.根据砂浆可塑时间计算所需砌砖机器人的台数N_机，各台机器人的工作面划分；

g.设定各台机器人砌砖顺序，各机器人由左往右完成工作面范围内同皮砖砌筑，然后从右往左完成工作面范围同皮砖砌筑，计算砌砖机器人在每个站姿从取砖位夹砖，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线墙体的砌筑；

其中，步骤b中砖的总皮数P_总，在第P皮上砖的数量为M′，按以下公式计算：

H为直线墙体的总高度，h为砖块的高度，r为灰缝的厚度；M＝L/(F+r)，M取整数，小数点后的值为Δ，L为直线墙体的总长度，F为整块砖块的长度，F_n为第n块砖块的长度；

Δ＝0时，P为奇数时，M′＝M+1

Δ＝0时，P为偶数时，M′＝M

F_n＝F n＝1，2，......M；

当时，P为奇数时，M′＝M+1，F_n按以下公式计算：

当时，P为偶数时，M′＝M+1，F_n按以下公式计算：

当时，P为奇数时，M′＝M+1，F_n按以下公式计算：

当时，P为偶数时，M′＝M+1，F_n按以下公式计算：

当时，P为奇数时，M′＝M+1，F_n按以下公式计算：

当时，P为偶数时，M′＝M+2，F_n按以下公式计算：

2.如权利要求1所述的考虑砂浆可塑性的砌砖机器人直线墙体的砌筑算法，其特征在于：步骤c中，在第P皮墙体上第n块砖的中心点的坐标(x_n砖，0，z_n砖)，z_n砖＝Ph-0.5h+(P-1)r，

当Δ＝0时，P为奇数时，x_n砖按以下公式计算：

当Δ＝0时，P为偶数时，x_n砖按以下公式计算：

当P为奇数时，x_n砖按以下公式计算：

当P为偶数时，x_n砖按以下公式计算：

当P为奇数时，x_n砖按以下公式计算：

当P为偶数时，x_n砖按以下公式计算：

当P为奇数时，x_n砖按以下公式计算：

当P为偶数时，x_n砖按以下公式计算：

3.如权利要求1或2所述的考虑砂浆可塑性的砌砖机器人直线墙体的砌筑算法，其特征在于：步骤d中砌砖机器人的直线轨道距离墙体中心线的距离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为砖块的厚度，α为机械臂与X轴的夹角。