【摘 要】
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在国家的“中国制造2025”计划推行的今天,工业信息化已成为国家发展的重要目标。工业信息化推动工业和信息产业整合,从而提升生产力。其中在建筑行业的自动化推行尤为重要。由于建筑产业是属于劳动密集型产业,因此需求大批不同工种的建筑工人以及复杂的施工工艺和漫长的施工周期,并且在施工期间作业环境多变,因此在建筑施工中伴随着不小的安全隐患。综合上述问题,建筑行业的工业信息化推进显得尤为重要,针对目前从事建筑
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在国家的“中国制造2025”计划推行的今天,工业信息化已成为国家发展的重要目标。工业信息化推动工业和信息产业整合,从而提升生产力。其中在建筑行业的自动化推行尤为重要。由于建筑产业是属于劳动密集型产业,因此需求大批不同工种的建筑工人以及复杂的施工工艺和漫长的施工周期,并且在施工期间作业环境多变,因此在建筑施工中伴随着不小的安全隐患。综合上述问题,建筑行业的工业信息化推进显得尤为重要,针对目前从事建筑行业人员逐渐减少的情况下,建筑施工机器人是解决上述问题的一个很好的解决方案。本文主要针对了建筑机器人施工路面情况较差、施工环境复杂以及部署机械臂效率的问题进行设计研究,主要创新点如下:（1）本文针对建筑机器人施工环境路面较差的情况,设计两个伺服电机一组的舵轮驱动底盘,通过使用高性能伺服电机使得底盘在具备一定载重能力的情况下,可以越过3cm左右高的障碍物,并且可以在一定坡度的斜坡上移动。（2）本文针对底盘越障需要强大扭力和底盘移动需要极高的精度使用直流伺服电机驱动,使用CANopen通讯协议与伺服电机驱动通信,并且根据底盘运行时需要做出的动作设计了一套完整高效的运动控制算法,使得底盘可以在施工场地灵活高效的移动,同时实现了多种运动方式保证底盘能在复杂的施工环境中灵活移动。在实现底盘灵活移动的情况下,根据底盘实际应用中安全高效的需求,使用多种控制方式来保证底盘在执行施工任务时的智能性与安全性。（3）本文为了准确定位底盘并绘制周围环境使用SLAM算法,根据360°激光雷达扫描得到的数据绘制周围环境点云图并精确定位。同时采用VFH算法进行自动导航的规划,从而实现底盘自动导航的功能。最后本文测试了底盘的硬件稳定性,并将底盘在室内室外两种情况下测试底盘运动控制、承载性能以及自动导航的性能,结果表明本文设计的建筑机器人具备在施工环境中部署机械臂以及参与部分简单施工工作的能力。
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