一种瓷砖定位和铺贴方法以及自动瓷砖铺贴设备技术

本发明专利技术提供瓷砖定位和铺贴方法，属于自动控制领域。包括：吸附待铺贴瓷砖，并将所述待铺贴瓷砖移动至待铺贴平面的目标位置上方；以垂直于所述待铺贴平面的角度、基于有限视场拍摄局部瓷砖图片；分析所述局部瓷砖图片中各个瓷砖边缘的所属位置，并根据瓷砖参数计算出用于移动所述待铺贴瓷砖方位的位移矢量；按照所述位移矢量移动所述待铺贴瓷砖，使所述待铺贴瓷砖的所述映射位置与所述目标位置重合；对所述待铺贴平面激光测距、并计算出下降距离；将所述待铺贴瓷砖向所述待铺贴平面方向移动所述下降距离，使所述待铺贴瓷砖铺贴至所述目标位置；停止吸附所述待铺贴瓷砖。本发明专利技术还提供自动瓷砖铺贴设备。动瓷砖铺贴设备。动瓷砖铺贴设备。

【技术实现步骤摘要】
一种瓷砖定位和铺贴方法以及自动瓷砖铺贴设备


[0001]本专利技术涉及自动控制领域，尤其涉及一种瓷砖定位和铺贴方法以及自动瓷砖铺贴设备。

技术介绍

[0002]瓷砖铺贴通常采用人工方式耗时又费力，施工人员的技术水平参差不齐，质量无法保证，工人长时间蹲在地上作业劳动强度大且繁琐，危害健康。现有技术将铺贴工作自动化，瓷砖铺贴定位采用激光进行定位，以提高铺贴精确度，然而，使用激光传感器的测量方法需要多个激光传感器或单个传感器进行多点测量，多点测量将使测量过程更加复杂和耗时，效率不高。
[0003]现有技术还有采用深度摄像头进行瓷砖位置定位，深度摄像头价格昂贵，成本较高，且测量精度无法达到激光测量的精度。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种瓷砖定位和铺贴方法以及自动瓷砖铺贴设备，可提高瓷砖铺贴质量，成本低，定位准确且效率高，施工过程可自动化控制，能够有效避免施工人员受到职业损伤。
[0005]本专利技术实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种瓷砖定位和铺贴方法，实施主体为自动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瓷砖定位和铺贴方法，其特征在于，实施主体为自动瓷砖铺贴设备，所述自动瓷砖铺贴设备由机械臂、力传感器、CCD相机、激光传感器、星形架、橡胶真空吸盘、连接线、连接架以及主控制器组成，所述机械臂的执行端为柱形结构，所述柱形结构穿过所述连接架的环形钢卡、与所述连接架之间固定连接，所述CCD相机安装在所述连接架上、通过一组所述连接线与所述主控制器之间传输信号；所述力传感器连接在所述执行端的末端与所述星形架的传感器接触面之间，通过一组所述连接线与所述主控制器之间传输信号；所述星形架上设有空心支架，各个所述空心支架的末端均设置有所述橡胶真空吸盘，所述主控制器通过控制所述空心支架中的气路来控制所述橡胶真空吸盘吸附所述待铺贴瓷砖或松开所述待铺贴瓷砖；所述激光传感器，安装于所述星形架上，通过一组所述连接线与所述主控制器之间传输信号；所述主控制器，用于控制所述机械臂、所述力传感器、所述CCD相机、所述激光传感器、所述橡胶真空吸盘；所述瓷砖定位和铺贴方法的步骤包括：吸附待铺贴瓷砖，并将所述待铺贴瓷砖移动至待铺贴平面的目标位置上方，所述待铺贴瓷砖与所述待铺贴平面平行，所述待铺贴平面上所述待铺贴瓷砖的映射位置与所述目标位置不重合；以垂直于所述待铺贴平面的角度、基于有限视场拍摄局部瓷砖图片，所述局部瓷砖图片中包括所述待铺贴瓷砖的局部影像、以及与所述目标位置相邻的N块相邻瓷砖的局部影像，其中，N∈[1,2,3]；分析所述局部瓷砖图片中各个瓷砖边缘的所属位置，并根据瓷砖参数计算出用于移动所述待铺贴瓷砖方位的位移矢量；按照所述位移矢量移动所述待铺贴瓷砖，使所述待铺贴瓷砖的所述映射位置与所述目标位置重合；对所述待铺贴平面激光测距、并计算出下降距离；将所述待铺贴瓷砖向所述待铺贴平面方向移动所述下降距离，使所述待铺贴瓷砖铺贴至所述目标位置；停止吸附所述待铺贴瓷砖。2.如权利要求1所述的瓷砖定位和铺贴方法，其特征在于，所述分析所述局部瓷砖图片中各个瓷砖边缘的所属位置，并根据瓷砖参数计算出用于移动所述待铺贴瓷砖方位的位移矢量包括：转换所述局部瓷砖图片，得到灰度图像GSI；对所述灰度图像GSI进行高斯滤波，得到滤波后的所述灰度图像，所述灰度图像中单个像素点e的灰度值为：像素点e的灰度值为：其中，所述H
ij
为高斯滤波的窗口尺寸，所述σ是方差，所述k是核矩阵的维数；对所述滤波后的所述灰度图像进行梯度计算，得到在二维直角x
‑
o
‑
y坐标系下的x方向一阶偏导数G
x
(i,j)、y方向一阶偏导数G
y
(i,j)、以及所述像素点e梯度方向角α；α(i,j)＝arctan(G
y
(i,j)/G
x
(i,j)根据所述梯度方向角α获取所述灰度图像中像素点e的梯度方向的极大值；将所述灰度图像中所述像素点e的梯度方向上非所述极大值的像素点的灰度值均设为0，遍历所述灰度图像，得到非极大值抑制图像NMSI；基于Canny算法提取所述非极大值抑制图像NMSI中各个所述瓷砖的瓷砖边缘，得到边缘检测图像；通过双阈值消除所述边缘检测图像的噪声和假边缘；通过渐进概率霍夫变换提取所述边缘检测图像中各个所述瓷砖的瓷砖边缘所在直线；根据各个所述瓷砖的瓷砖边缘所在直线计算出所述待铺贴瓷砖的当前几何中心D1与所述目标位置的几何中心D2的所述位移矢量。3.如权利要求2所述的瓷砖定位和铺贴方法，其特征在于，所述通过渐进概率霍夫变换提取所述边缘检测图像中各个所述瓷砖的瓷砖边缘所在直线包括：在笛卡尔坐标系a
k
x+b
k
y＝c
k
下，将各个所述瓷砖的瓷砖边缘进行概率霍夫变换，得到标记为k的瓷砖边缘的像素点集合C
k
：C
k
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舜，周惠兴，张中岳，吕燕楠，郑晓昱，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：