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专利号: 2019102694611
申请人: 南京涵铭置智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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,包括至少两个设置在所述平衡浮力腔中间防水壳体的无叶推进器,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;所述无叶推进器包括:腔体、螺旋桨、进水口、排水通道、出水缝隙、导水件、旋转机构;所述腔体的截面为“8”字形,在所述腔体上半部分安装有螺旋桨,所述螺旋桨与三相异步电机连接,进水口设置在所述腔体上半部分一侧,所述腔体下半部分贯穿有一个呈圆台状的排水通道,设置在所述排水通道上的环形出水缝隙,并与所述腔体的上半部分相连接;所述出水缝隙处设置有圆弧形不规则的导水件,所述导水件的凸出部与所述出水缝隙凹槽部相对应,留有预定间隙;且所述间隙大小为2~10cm;

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。

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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;

A 2、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;

A 3、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;

A 4、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;

A 5、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;

A 6、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;

A 7、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:B 1、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;

B 2、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;

B 3、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;

B 4、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;

B 5、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;

B 6、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;

B 7、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。