Способ контроля местоположения строительного агрегата на рабочей площадке

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для автоматизации технологического процесса кладки кирпичных стен при возведении зданий и сооружений с помощью специальных или роботизированных комплексов с лазерными системами ориентирования, а также и в других машинах и механизмах, местоположение которых в пространстве является объектом управления. Позволяет повысить точность контроля. Для достижения этой цели фиксируют моменты прохождения лазерных лучей от источников до приемников, периодически вращают лазерные лучи с заданной скоростью , измеряют время прохождения каждого луча и рассчитывают угловые положения фотоприемников, которые определяют местоположение агрегата, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11!

gal!)g E 04 G 21/22, G 05 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Целью изобретения является повы, шение точности контроля.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4617363/33 (гг) 08.!2.88 (46) 23.03.91. Бюл. Р 11 (71) Иосковское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению (72) Б.В.Абрамов, M.À.Âàòóås, (Э.Н.Кузин, Е.IO,Màëèíîâñêèé, В.А.Романцов и В.Е.Руфов (53) 693.22 (088.8) (56) Электронные и микропроцессорные системы автоматизации строительных, дорожных машин и оборудования: Обзорная информация. - М,, ЦНИИТЭстроймаш, 1988, вып. 1, с. !1 — 14.

Авторское свидетельство СССР

У 1084726, кл. С 05 В 11/00, 1982.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для ав тома тиэ ации технологического процесса кладки кирпичных стен при возведении зданий и сооружений с помощью специальных машин или роботизированных комплексов с лазерными системами ориентирования, а также и в других машинах и механизмах, местоположение которых в пространстве является объектом управления.

2 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ И.СТОПОЛОЖЕНИЯ

СТРОИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА НА РАБОЧЕЙ

ПЛОЩАДКЕ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для автоматизации технологического процесса кладки кирпичных стен при возведении зданий и сооружений с помощью специальных или роботизированных комплексов с лазерными системами ориентирования, а также и в других машинах и механизмах, местоположение которых в пространстве является объектом управления. Позволяет повысить точность контроля. Для достижения этой цели фиксируют моменты прохождения лазерных лучей от источников до приемников, периодически вращают лазерные лучи с заданной скоростью, измеряют время прохождения каждого луча и рассчитывают угловые положения фотоприемников, которые определяют местоположение агрегата, 3 HG

На фиг.! представлено местополою жение строительного агрегата на рабочей площадке; на фиг.2 — один иэ вариантов блок-схемы устройства для реализации способа; на фиг.3 — блоксхема программы, реализующей алгоритм функционирования контроллера в уст- ройстве.

1 636556

4 лучают величины соответствуюшнх уз лов:

О Ъ

9=360, — — —;

5 Т

О t4

g =360 °

Т о

О = 360 — — — °

Т (10

A 0 t2

= 360

2, т, т (a+b)sin ь z. з п(+ 2 ) .Ь. sin7, Я = arcctg

Il

ССК ьtf is (2) (а + Ь) ° зз.п +

sin(g> + 9z.) 45 (3) (a + Ь1 sin%

sin(, + g ) (а + Ь), sinVj

sin(8i + 9 ) 50

Сущность способа заключается в следующем.

Местоположение строительного агрегата (фиг.1), в данном случае машины для кладки кирпича, определяется в прямоугольной системе координат, где У вЂ” оси координат, а прямая ,Ф Ф Ф представляет собой участок, по продольной оси агрегата, на котором на заданных расстояниях а и в относительно друг друга установлены три приемника излучения Ф< Ф, Фз, Используются два источника лазерного излучения И1 и И, один из которых установлен в точке О, соответствующей началу координат, а другой расположен по оси ОХ на заданном расстоянии А от первого, при этом осу,ществляют периодическое вращение лазерных лучей вокруг вертикальных осей источников И < и И, при котором лазерный луч каждого источника, последовательно проходя через приемники

Ф1, Ф и Ф, отклоняется соответст венно на углы <,, и о „g и 8<, n n

Задача определения местоположения строительного агрегата решается тригонометрическим путем методом графического построения сначала треугольников с вершинами в точках установки источников И и И и приемников

Ф, Ф и Ф5, а потом описывающего эти треугольники четырехугольника

И1Ф Ф И, где неизвестные L — расстояние между И и Ф, D — расстояние между И и Ф; Dz — расстояние, между И и Ф; М вЂ” расстояние между

И и Ф, Я вЂ” угол между И „Ф и

Ф Ф, (gz — угол между И Ф и Ф,Ф, (/ — угол между Ф1Фg и Ф И,; ® угол между Ф Ф> и ФзИ .

Для получения необходимых данных для расчета местоположения контролируемого объекта измеряют последовательныее инт ерв алы t <, t <, времени прохождения лазерных лучей от источников И и И через приемники Фз, Ф< и Ф, по которым опреде(,, е H О, Для л V повышения точности их измерения необходимо стабилизировать периоды Т< и Т вращения лазерного излучения вокруг осей источников, Затем, зная величину стабилизированных периодов вращения соответствуюших источников, определяют отношения измеренных интервалов времени к периодам вращения о и умножением результата на 360 поЗатем по расстояниям между точками испускания А и приема а и в лазерного излучения, а также по измеренным углам находят координаты строительного агрегата — машины для кладки кирпича, используя, например, следующие математические зависимости.

Решая обратную задачу, получают

6 4 (4t "1 2)

30 <, — (а+Ь) sin8é

< = arcctg ч! sin(8(+ 8 ). a sin 8, — ctg9, 35 9g (®+ i +6у) °

Далее по теореме синусов находят стороны Ь, M и диагонали Dl и Da четырехугольника И<Ф Ф И<. (а + Ь ) ° sinVz

sin(c, + ) Из треугольников с вершинами Ф и

Ф определяют координаты этих точек:

D ° — — sin(g — > ) °

1636556

Y = D ° — — sin(<< — 9 ) °

4Р! Я А f 1. 2

Х А-3< Р Р э

Q = arctg — — —. — —.— —, (4)

Х ), — Х(р, 10

Лазерные источники 1 обеспечивают вращения луча с заданным периодом, фотоприемники 2, 3 и 4 лазерного излучения воспринимают сигналы лазерного луча, которые поступают в контроллер 5, обрабатьп ющий эти сигналы по программе, зало. .иной в его постоянной памяти.

Блок-схема алгоритма работы контроллера 5 (фиг.3) функционирует сле- 20 дующим образом.

При прохождении лазерного луча первого источника И по признакам наличия засветки I = 1, I = 2, I = 3 приемников Ф, Ф, Ф» соответственно 25 определяются интервалы времени t u

t, с помощью которых по эависимос(1) BbpKHcJIHIoT величины c, H ь °

Затем по признакам засв етки I = 1, I = 2, I = 3 приемников Ф » Фг Ф 30 соответственно при прохождении второго луча U> определяют интервалы времени t > и t, по которым согласно зависимостям (1) определяют g и 6 . Зная величины с,, c <, g u

Л A

Н2 по .зависимостям (2) вычисляют углы ф V, ® и (1 . При этом расстояние между фотоприемниками Ф э и

Ф составляет величину а, между фотоприемниками Ф и Ф вЂ” величину в, а расстояние между лазерными источниками излучения U и U — A,Величины а,в,А вводятся с клавиатуры в память контроллера 5. Зная величины ф,(P, Щ и Q и используя зависимости (3) вычисляют стороны L и М и диагонали D 1 и Dg четырехуго. ъника U Ф<Ф П . После этого вычисляют координаты Е,р, Х<р, Yq>,, Хq, и Я согласно зависимостям 4, которые определяют положение строительного агрегата на площадке, Способ контроля местоположения строительного агрегата на рабочей площадке обеспечивает воэможность создания автоматизированной системы укладки кирпича.

Формула изобретения

Способ контроля местоположения строительного агрегата на рабочей площадке путем фиксации момента прохождения лазерных лучей от источников, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, через фотоприемники излучения, размешенные на агрегате, отличающийся тем, что, с целью повышения: точности контроля, лазерные лучи периодически вращают с заданной скоростью,измеряют время прохождения каждого луча между фотоприемниками и рассчитывают угловые положения фотоприемников относительно источника излучения, по которым определяют местоположение агрег ата.

1636556

Фиаз

Составитель В.Славуцкий

Техред Л.Олийнык Корректор М Шароши

Редактор И.Шмакова

Заказ 802 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101