墙施工机器人及外墙施工系统的制作方法

    技术2026-06-18  20


    本申请涉及墙施工机器人,更具体地说,涉及墙施工机器人及外墙施工系统。


    背景技术:

    1、墙施工机器人是一种自动化设备,旨在执行墙体施工任务,如砌墙、抹灰、涂漆等。这些机器人通常具有多种传感器和执行器,以实现准确的位置控制和施工操作。以下是墙施工机器人可能的特点和功能:

    2、自动化施工:墙施工机器人能够自动执行施工任务,无需人工干预,提高施工效率和质量。

    3、精准定位:配备定位系统和传感器,能够实现对墙体位置的精确定位和控制,确保施工的准确性和一致性。

    4、多功能施工:能够执行多种施工任务,如砌砖、涂料喷涂、抹灰等,适用于不同类型和规格的墙体施工。

    5、安全保障:采用安全传感器和系统,确保施工过程中的安全性,避免意外事件的发生。

    6、灵活适应:具有灵活的机械结构和工作模式,能够适应不同类型和尺寸的墙体施工需求。

    7、墙施工机器人的引入可以有效提高施工效率、降低成本,并减少人力资源的投入,是建筑行业向智能化和自动化转型的重要步骤之一。

    8、现有技术公开号为cn113359586a的文献提供一种外墙施工机器人实时监控方法及系统,该装置通过实时了解外墙施工机器人施工情况,包括外墙施工机器人的施工现场环境、外墙施工机器人工作数据和现场施工视频监控;通过对比外墙施工机器人一段时间的工作效率,更能及时发现外墙施工机器人的问题,并有针对性地进行分析。

    9、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果,但是仍存在以下缺陷;该装置在进行外墙保温层铲除施工时,由于该装置不便于对保温层进行识别自动铲除,导致其功能单一,实用性较差,效率较低,

    10、鉴于此,我们提出墙施工机器人及外墙施工系统。


    技术实现思路

    1、1.要解决的技术问题

    2、本申请的目的在于提供墙施工机器人及外墙施工系统,解决了上述背景技术中提出的技术问题,实现了便于对保温层进行识别自动铲除的技术效果。

    3、2.技术方案

    4、本申请实施例提供了墙施工机器人及外墙施工系统,包括:外墙保温层图像采集模块、外墙保温层图像预处理模块、外墙保温层图像特征提取模块、外墙保温层识别模型训练模块、路径规划与铲除控制模块,

    5、外墙保温层图像采集模块:所述外墙保温层图像采集模块采集外墙数据,收集各种外墙保温层的图像数据,包括不同类型、厚度和状态的样本;

    6、外墙保温层图像预处理模块:所述外墙保温层图像预处理模块对采集的外墙保温层图像数据进行预处理,包括裁剪、缩放、灰度化等,以便于模型训练;

    7、外墙保温层图像特征提取模块:所述外墙保温层图像特征提取模块从处理后的图像中提取关于保温层的特征数据;

    8、外墙保温层识别模型训练模块:所述外墙保温层识别模型训练模块选择适合的机器学习模型,使用标注好的数据集对选定的机器学习模型进行训练,以学习外墙保温层的识别模式;

    9、路径规划与铲除控制模块:所述路径规划与铲除控制模块根据识别结果规划机器人的路径,确定铲除的位置和方式,并执行铲除操作,根据识别结果精确铲除外墙保温层。

    10、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述外墙保温层图像采集模块采集外墙数据,收集各种外墙保温层的图像数据,包括不同类型、厚度和状态的样本,通过摄像头确保能够获取到不同角度和位置的外墙图像,从而获取各种不同类型、厚度和状态的外墙保温层样本,这些样本能够包括不同材质(如泡沫塑料、岩棉、聚苯乙烯等)、不同厚度和不同施工状态(如完整、受损、脱落等)的外墙保温层。

    11、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述外墙保温层图像预处理模块对采集的外墙保温层图像数据进行预处理,包括裁剪、缩放、灰度化等,以便于模型训练,所述图像裁剪:根据外墙保温层的位置和大小,对图像进行裁剪,去除不必要的背景或周围环境,使图像中仅包含外墙保温层及其周围区域;

    12、所述图像缩放:对裁剪后的图像进行缩放操作,使其尺寸适合于模型的输入要求;

    13、所述图像灰度化:将彩色图像转换为灰度图像,以降低图像的复杂度和计算量,由于外墙保温层的识别主要依赖于其纹理和形状特征,因此灰度图像通常已经包含了足够的信息。

    14、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述外墙保温层图像特征提取模块从处理后的图像中提取关于保温层的特征数据,包括纹理特征、颜色特征,所述纹理特征:通过局部二值模式提取通过将图像划分为局部区域,并计算每个局部区域的lbp特征,从而获取图像的纹理特征;

    15、所述颜色特征:能够根据图像的颜色分布情况提取色彩直方图特征,将图像划分为不同的颜色区域,并统计每个区域中不同颜色的像素数量,得到图像的颜色直方图。

    16、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述外墙保温层识别模型训练模块选择卷积神经网络的机器学习模型,使用标注好的数据集对选定的机器学习模型进行训练,以学习外墙保温层的识别模式,通过训练模型,让其学习如何识别不同类型的外墙保温层及其状态,训练好的模型能够实时识别外墙保温层的种类和状态,并将反馈提供给施工机器人。

    17、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述路径规划与铲除控制模块根据识别结果规划机器人的路径,确定铲除的位置和方式,并执行铲除操作,根据识别结果精确铲除外墙保温层,确保施工过程的精准性和高效性,大幅提升施工效率,并减少人工误差。

    18、3.有益效果

    19、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

    20、1.本申请由于采用了外墙保温层图像采集模块等技术手段,所以有效解决了现有技术中的技术问题,进而实现了在对外墙保温层进行铲除时,通过采集外墙保温层的图像,利用模型让其学习如何识别不同类型的外墙保温层及其状态,训练好的模型能够实时识别外墙保温层的种类和状态,并将反馈提供给施工机器人,根据识别结果精确铲除外墙保温层,确保施工过程的精准性和高效性,大幅提升施工效率,并减少人工误差的效果。

    21、2.本申请通过设置固定架,能够实现装置稳定在建筑上进行使用,同时通过设置调节机构,实现了在调节防护罩位置时,通过调节轮带动齿条杆进行移动,从而稳定调节防护罩位置,避免施工时装置产生晃动,同时可拼接齿条杆,能够实现装置对外墙不同位置进行施工,提高装置的实用性。

    22、3.本申请通过设置转动框能够实现铲除的外墙保温层能够落到导料布袋内,避免了保温层铲除时掉落造成的高空坠物风险,提高了装置的安全性,同时方便铲除的保温层的收集,通过设置电机b,能够实现带动导料布袋进行自动收卷,方便携带使用,同时插杆,方便对不同长度的导料布袋进行更换处理,进一步提高装置的实用性。



    技术特征:

    1.墙施工机器人及外墙施工系统,包含:外墙保温层图像采集模块、外墙保温层图像预处理模块、外墙保温层图像特征提取模块、外墙保温层识别模型训练模块、路径规划与铲除控制模块,其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的墙施工机器人及外墙施工系统,其特征在于:所述外墙保温层图像采集模块采集外墙数据,收集各种外墙保温层的图像数据,包括不同类型、厚度和状态的样本,通过摄像头确保能够获取到不同角度和位置的外墙图像,从而获取各种不同类型、厚度和状态的外墙保温层样本,这些样本能够包括不同材质(如泡沫塑料、岩棉、聚苯乙烯等)、不同厚度和不同施工状态(如完整、受损、脱落等)的外墙保温层。

    3.根据权利要求1所述的墙施工机器人及外墙施工系统,其特征在于:所述外墙保温层图像预处理模块对采集的外墙保温层图像数据进行预处理,包括裁剪、缩放、灰度化等,以便于模型训练,所述图像裁剪:根据外墙保温层的位置和大小,对图像进行裁剪,去除不必要的背景或周围环境,使图像中仅包含外墙保温层及其周围区域;

    4.根据权利要求1所述的墙施工机器人及外墙施工系统,其特征在于:所述外墙保温层图像特征提取模块从处理后的图像中提取关于保温层的特征数据,包括纹理特征、颜色特征,所述纹理特征:通过局部二值模式提取通过将图像划分为局部区域,并计算每个局部区域的lbp特征,从而获取图像的纹理特征;

    5.根据权利要求1所述的墙施工机器人及外墙施工系统,其特征在于:所述外墙保温层识别模型训练模块选择卷积神经网络的机器学习模型,使用标注好的数据集对选定的机器学习模型进行训练,以学习外墙保温层的识别模式,通过训练模型,让其学习如何识别不同类型的外墙保温层及其状态,训练好的模型能够实时识别外墙保温层的种类和状态,并将反馈提供给施工机器人。

    6.根据权利要求1所述的墙施工机器人及外墙施工系统,其特征在于:所述路径规划与铲除控制模块根据识别结果规划机器人的路径,确定铲除的位置和方式,并执行铲除操作,根据识别结果精确铲除外墙保温层,确保施工过程的精准性和高效性,大幅提升施工效率,并减少人工误差。


    技术总结
    本申请公开了墙施工机器人及外墙施工系统,包括:外墙保温层图像采集模块、外墙保温层图像预处理模块、外墙保温层图像特征提取模块、外墙保温层识别模型训练模块、路径规划与铲除控制模块,采用了外墙保温层图像采集模块等技术手段,所以有效解决了现有技术中的技术问题,进而实现了在对外墙保温层进行铲除时,通过采集外墙保温层的图像,利用模型让其学习如何识别不同类型的外墙保温层及其状态,训练好的模型能够实时识别外墙保温层的种类和状态,并将反馈提供给施工机器人,根据识别结果精确铲除外墙保温层,确保施工过程的精准性和高效性,大幅提升施工效率,并减少人工误差的效果。

    技术研发人员:吕娜
    受保护的技术使用者:西安玖石建筑景观设计有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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