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Radian激光跟蹤儀在建筑行業(yè) 搭建機(jī)器人末端引導(dǎo)與調(diào)試校準(zhǔn)領(lǐng)域的應(yīng)用

2021-05-31 14:15

圖為：某型號(hào)搭建機(jī)器人房屋搭建作業(yè)中

關(guān)于領(lǐng)域

伴隨著建筑科學(xué)的不斷進(jìn)步以及行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)于建筑的高質(zhì)量和作業(yè)的高效率開始有了更高的追求；于是，應(yīng)用于建筑行業(yè)的搭建機(jī)器人隨之誕生。使用建筑機(jī)器人進(jìn)行搭建，不僅可以更穩(wěn)妥地保障工程質(zhì)量，還可以大幅提升整個(gè)搭建工程的作業(yè)效率。搭建時(shí)，操作者只需將設(shè)計(jì)好的模型圖紙傳輸進(jìn)系統(tǒng)，機(jī)器人即可按照?qǐng)D紙的規(guī)劃，自動(dòng)進(jìn)行水泥砂漿的涂抹以及方磚的搭砌；并可24小時(shí)連續(xù)不間斷施工。由此，大幅提升搭建效率的同時(shí)，也最大程度地避免了由于人員疲勞、人為操作失誤等因素造成的工程質(zhì)量問題。

圖為：某型號(hào)搭建機(jī)器人伸縮臂及末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)

面對(duì)的問題

為了保障運(yùn)轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確與高效，搭建機(jī)器人在作業(yè)時(shí)或日常維護(hù)調(diào)試中需要格外注重兩方面的問題：

1、室外搭建作業(yè)時(shí)，受風(fēng)力或其它外力因素的影響，機(jī)器人的伸縮臂存在搖動(dòng)的問題，從而導(dǎo)致其末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)法準(zhǔn)確定位，造成施工錯(cuò)誤；

2、搭建機(jī)器人的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)功能復(fù)雜，需要同時(shí)執(zhí)行自動(dòng)涂漿、切磚、傳輸、以及搭砌等工作，這就需要將其相關(guān)關(guān)鍵部件之間的配合誤差控制在極小的范圍內(nèi)，從而保障整個(gè)工作流程的順利完成；由此，在搭建機(jī)器人裝配、以及定期維護(hù)檢測(cè)時(shí)，要對(duì)其關(guān)鍵部件進(jìn)行精細(xì)的調(diào)試與校準(zhǔn)，以確保在搭建作業(yè)時(shí)達(dá)到預(yù)期效果。

API解決方案

使用API品牌的Radian激光跟蹤儀，即可完美解決上述兩方面的問題。

Radian激光跟蹤儀可以在超過160米的范圍內(nèi)實(shí)施靜、動(dòng)態(tài)3、6D的精密測(cè)量作業(yè)，加持以超高的測(cè)量精度（微米級(jí)，μm），可謂是大尺寸精密測(cè)量的完美解決方案。

針對(duì)建筑機(jī)器人領(lǐng)域的解決方案如下：

關(guān)于末端定位問題的解決方案

可使用Radian激光跟蹤儀配合STS六維智能傳感器，對(duì)搭建機(jī)器人的末端進(jìn)行實(shí)時(shí)的6自由度（6DoF）定位引導(dǎo)，形成閉環(huán)控制，從而保證機(jī)器人預(yù)定動(dòng)作以及作業(yè)效果的實(shí)現(xiàn)。

測(cè)量時(shí)，只需將Radian激光跟蹤儀架設(shè)在建筑機(jī)器人周邊，并將STS六維智能傳感器裝卡在機(jī)器人末端；Radian激光跟蹤儀通過射出的激光實(shí)時(shí)不間斷追蹤STS傳感器，并高速采集位置數(shù)據(jù)，同時(shí)傳輸至分析軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與名義數(shù)據(jù)的比對(duì)，并將偏差值發(fā)送至機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，就此實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端的實(shí)時(shí)定位引導(dǎo)（見下圖示意）。

圖為：Radian激光跟蹤儀配合STS六維智能傳感器進(jìn)行機(jī)器人6自由度檢測(cè)作業(yè)示意

機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件裝配、維護(hù)、檢測(cè)的解決方案

針對(duì)搭建機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件的裝配與檢測(cè)，可使用Radian激光跟蹤儀配合SMR（跟蹤儀靶球）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

測(cè)量時(shí)，將Radian激光跟蹤儀架設(shè)在末端機(jī)構(gòu)周邊，操作者手持靶球碰觸待測(cè)部件的待測(cè)部位（如下圖），Radian激光跟蹤儀實(shí)時(shí)跟蹤靶球并采集靶球設(shè)定目標(biāo)位置的幾何量數(shù)據(jù)，通過若干關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集，可于軟件中構(gòu)建相關(guān)的線、面、體等的數(shù)據(jù)，將實(shí)際測(cè)量值與名義值相比對(duì)，即可得到偏差量，從而為部件的調(diào)整提供有力的數(shù)據(jù)支撐保障。