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原文传递一种海底矿石勘探车及其采集矿石方法

专利名称：	一种海底矿石勘探车及其采集矿石方法
摘要：	本发明公开了一种海底矿石勘探车及其采集矿石方法，属于海底工程领域。包括基础组件、重力调节组件、推进组件和采集组件四部分。其中，重力调节组件包括两个平衡浮力腔，设置在两个平衡浮力腔之间的平衡检测器；推进组件包括设置在平衡浮力腔中间的推进器，设置在防水壳体外部的多个履带轮；采集组件包括设置在顶板上的摄像单元和柔性机械臂，以及设置在顶板上的样品收集箱。本发明通过使用橡胶履带代替传统刚性履带或滚轮，以及通过平衡浮力腔调整勘探车重力，精准控制履带与海泥之间的压力和压强，减小勘探车受到海泥的影响；通过设置可拆卸的机械手和钻探探头，可根据矿石类型采取合理的采集方式，进行样品采集，方便于多点取样。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京涵铭置智能科技有限公司
发明人：	陈焕若
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910269461.1
公开号：	CN109975064A
代理机构：	南京泰普专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	窦贤宇
分类号：	G01N1/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	211000 江苏省南京市江宁区麒麟高新技术产业开发区创研路266号
主权项：	1.一种海底矿石勘探车，其特征在于，包括：基础组件，包括防水壳体，以及固定安装在所述防水壳体上的顶板；重力调节组件，包括设置在所述防水壳体上部的两个平衡浮力腔，水平设置在两个平衡浮力腔之间的平衡检测器；推进组件，包括设置在所述平衡浮力腔中间的推进器，设置在所述防水壳体内的动力机构，以及通过传动组件与所述动力机构相连接、并设置在所述防水壳体两侧的多个履带轮；采集组件，包括设置在所述顶板上的摄像单元，设置在所顶板上的柔性机械臂，以及设置在所述顶板上的样品收集箱。 2.根据权利要求1所述的海底矿石勘探车，其特征在于，所述平衡浮力腔为刚性容器，在内部通过隔板分为至少两个小室，且每个小室内设置有一组电解装置；所电解装置包括：将小室分为两个腔室的电解隔板，分别设置在被电解隔板隔开的两个腔室底部的阴极和阳极，与所述阴极和阳极相连接直流电源，设置在所述腔室底部的出水阀门，以及设置在所述腔室顶部的出气阀门。 3.根据权利要求1所述的海底矿石勘探车，其特征在于，所述履带轮包括：一个与驱动机构相连接的传动轮，位于所述传动轮正上方角、且通过皮带与所述传动轮相连接的主动轮，分别设置所述主动轮右斜下方60°角和左斜下方60°的第一随动轮和第二随动轮，设置在所述第一随动轮和第二随动轮之间的伸缩杆，以及套装在所述主动轮和第一随动轮和第二随动轮上组成一个等腰三角形的防滑履带。 4.根据权利要求3所述的海底矿石勘探车，其特征在于，所述防滑履带外表面设置有一层橡胶履带，在所述橡胶履带上设置有多个硫化橡胶制成的履刺，且所述橡胶履带上设置有多个压力传感器，且所述防滑履带对海底泥土的压强在保持在3~5KPa。 5.根据权利要求1所述的海底矿石勘探车，其特征在于，所述摄像单元与顶板之间通过角度调节器连接，且所述摄像单元包括：微光摄像机、红外热成像仪以及无线传输设备。 6.根据权利要求1所述的海底矿石勘探车，其特征在于，所述柔性机械臂为海底用的六轴机械臂，在所述六轴机械臂底部设置有控制模块，在机械臂输出端设置有伺服电机，以及与所述伺服电机连接的连接杆，且在所述连接杆的外部刻有外螺纹。 7.根据权利要求1所述的海底矿石勘探车，其特征在于，所述样品收集箱包括：在其连接端设置有与所述连接杆相匹配的螺纹孔的可拆卸机械手和多个钻探钻头，与所述机械手外边缘轮廓相贴合的机械手放置架，设置在所述机械手放置架一侧、且与所述钻探钻头外轮廓相贴合的钻头放置架，以及设置在所述机械手放置架和钻头放置架一侧、且被分隔成多个隔间的样品放置架。 8.一种海底矿石勘探车的采集矿石方法，其特征在于，包括： A1、将勘探车放入指定待观察水域，平衡浮力腔进水，保持悬浮状态，通过推进器调整勘探车的位置，进一步平衡浮力腔，使勘探车下沉至水底； A2、继续调整平衡浮力腔，保证防滑履带对海底泥土的压强在保持在3~5KPa，通过驱动组件推动履带轮动勘探车前进； A3、微调角度调节器，调整摄像单元至面向勘探车正前方，红外热成像仪采集相关数据，传输至控制终端，通过人工或智能操作，规划路径，将勘探车驱动至指定位置； A4、微调角度调节器，保证摄像单元始终面向柔性机械臂，微光摄像头采集并传输柔性机械臂工作时的图像信息至控制终端； A5、智能控制柔性机械臂的末端至与样品收集箱内的可拆卸机械手对齐，同时还可以通过控制终端远程对柔性机械臂的位置进行微调，然后通过柔性机械臂内置的伺服电机带动连接杆连接可拆卸机械手； A6、调整柔性机械臂的末端的位置至待采集区域，控制可拆卸机械手夹取小型矿石至矿石收集架内，完成收集过程； A7、任务完成后，排出平衡浮力腔内的水，上浮至水面，回收勘探车。 9.根据权利要求8所述的海底矿石勘探车的采集矿石方法，其特征在于，所述采集方法还可以为： B1、将勘探车放入指定待观察水域，平衡浮力腔进水，保持悬浮状态，通过推进器调整勘探车的位置，进一步平衡浮力腔，使勘探车下沉至水底； B2、继续调整平衡浮力腔，保证防滑履带对海底泥土的压强在保持在3~5KPa，通过驱动组件推动履带轮动勘探车前进； B3、微调角度调节器，调整摄像单元至面向勘探车正前方，红外热成像仪采集相关数据，传输至控制终端，通过人工或智能操作，规划路径，将勘探车驱动至指定位置； B4、微调角度调节器，保证摄像单元始终面向柔性机械臂，微光摄像头采集并传输柔性机械臂工作时的图像信息至控制终端； B5、智能控制柔性机械臂的末端至与样品收集箱内的钻探钻头对齐，同时，还可以通过控制终端远程对柔性机械臂的位置进行微调，然后通过柔性机械臂内置的伺服电机带动连接杆连接钻探钻头； B6、调整柔性机械臂的末端的位置至待采集区域，控制柔性机械臂内置的伺服电机机械输出，带动钻探钻头钻取大型矿石，采集部分矿石至矿石收集架内，完成收集过程； B7、任务完成后，排出平衡浮力腔内的水，上浮至水面，回收勘探车。
所属类别：	发明专利