利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023105832357
申请人: 江汉大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种爆破乳化炸药填装机器人,其特征在于,所述爆破乳化炸药填装机器人包括:移动装置;

控制装置,安装于所述移动装置上;

炸药填装装置,安装于所述移动装置上,所述炸药填装装置包括炸药安装盒及机械手臂,所述机械手臂与所述控制装置电连接,所述机械手臂包括用于夹取所述炸药安装盒内乳化炸药的夹爪;

及环境感知系统,所述环境感知系统包括双目深度相机、毫米波雷达、里程计及力传感器,所述双目深度相机、所述毫米波雷达、所述里程计及所述力传感器分别与所述控制装置电连接,所述双目深度相机安装在所述机械手臂上,所述毫米波雷达和所述里程计安装在所述移动装置上,所述力传感器安装在所述机械手臂内并用于检测所述夹爪作用在所述乳化炸药上的夹紧力;

所述移动装置包括:

行走部;

升降部,所述炸药填装装置安装在所述升降部上,所述毫米波雷达安装在所述升降部上;

及安装架,所述安装架的顶部安装有相对于所述安装架可上下伸缩的所述升降部,所述安装架的底部安装有所述行走部,所述控制装置和所述里程计分别安装在所述安装架上;

所述安装架包括:

上框架,所述升降部安装在所述上框架上;

下板;

及连接架,所述上框架和下板分别水平设置且通过若干个所述连接架连接,且所述上框架、所述下板及所述连接架共同围设成一个安装空间,所述控制装置安装在所述安装空间内,所述里程计安装在所述安装空间内;

所述环境感知系统还包括激光雷达,所述激光雷达安装在所述升降部上表面且居中设置,所述激光雷达与所述控制装置电连接;

所述环境感知系统还包括与所述控制装置电连接的超声波避障传感器;所述超声波避障传感器有若干个且均匀安装在所述安装空间内,各所述超声波避障传感器分别朝外设置;

所述控制装置包括存储器和处理器,其中所述存储器存储有计算机程序,所述程序被所述处理器执行时能够实现以下步骤:接收所述双目深度相机所获取的所述炸药安装盒中所述乳化炸药的RGBD图像信息,依据所述炸药安装盒中所述乳化炸药的RGBD图像信息确认所述乳化炸药的位置;

接收所述双目深度相机所获取的炮孔工作面的RGBD图像信息,依据所述炮孔工作面的RGBD图像信息控制所述毫米波雷达对所述炮孔工作面上的炮孔进行识别,获取需要填装的目标炮孔;

控制所述毫米波雷达检测所述目标炮孔的孔深数据信息;

判断所述孔深数据信息是否为预设可填装炸药的孔深数据信息;

若是,则控制所述机械手臂在所确认的所述乳化炸药的位置夹取所述乳化炸药并填充至所述目标炮孔内;

所述程序被所述处理器执行时还能够实现以下步骤:依据所述毫米波雷达获取所述移动装置在未进行移动时相对于所述炮孔工作面的初始相对位置信息;

依据所述初始相对位置信息生成所述移动装置行驶至所述炮孔工作面处的初始导航路径;

控制所述移动装置在所述初始导航路径中进行行驶,并实时通过所述激光雷达和所述超声波避障传感器检测是否存在障碍物;

若是,则获取所述障碍物相对于所述炮孔工作面的障碍物相对位置信息;

依据所障碍物相对位置信息生成规避导航路径,所述规避导航路径为避开所述障碍物所在位置的导航路径;

依据所述规避导航路径控制所述移动装置行驶至所述炮孔工作面处。

2.如权利要求1所述的一种爆破乳化炸药填装机器人,其特征在于,所述行走部包括若干个行走单元,每一个所述行走单元分别包括:固定支座,包括固定板和一一对应形成于所述固定板两侧的两个支板,所述固定板与所述下板可拆卸连接,所述固定板和两个所述支板之间共同构成卡槽,且各所述支板分别开设有贯通的安装孔;

弹性联轴器,安装在所述卡槽处;

车轮,所述车轮的轴穿过对应所述支板的所述安装孔与所述弹性联轴器的一端传动连接;

减速器,所述减速器的输出轴穿过对应所述支板的安装孔与所述弹性联轴器的另一端传动连接;

电机,与所述控制装置电连接;

及旋转编码器,安装在所述电机上且与所述电机电连接;

其中,所述车轮、所述弹性联轴器、所述减速器及所述电机由外至内依次传动连接。

3.如权利要求2所述的一种爆破乳化炸药填装机器人,其特征在于,所述行走单元有四个且两两安装在所述下板的两侧,每一侧的两个所述行走单元间隔设置,每一侧的两个所述行走单元之间还包括带传动机构,所述带传动机构包括:同步带轮,有两个且一一对应地固定在两个所述车轮的轴外周;

同步带,围设在两个所述同步带轮的外周;

及张紧装置,所述张紧装置包括张紧支座和张紧轮,所述张紧支座可拆卸连接在所述下板的上表面,所述张紧支座位于两个所述行走单元之间,所述张紧轮可转动连接在所述张紧支座上,所述张紧轮的下侧面与所述同步带抵接。

4.如权利要求3所述的一种爆破乳化炸药填装机器人,其特征在于,所述程序被所述处理器执行时还能够实现以下步骤:接收所述力传感器检测所述夹爪作用在所述乳化炸药上的夹紧力信息;

判断所述夹紧力信息是否为预设可夹紧乳化炸药的夹紧力信息;

若不是,则调节所述夹爪作用在所述乳化炸药上的所述夹紧力,使调节后的所述夹紧力信息为所述预设可夹紧乳化炸药的夹紧力信息。