一种矿用移动机器人及矿用移动机器人的钻孔控制方法技术

技术编号:44491822 阅读:21 留言:0更新日期:2025-03-04 17:57
本发明专利技术实施例提供了一种矿用移动机器人及矿用移动机器人的钻孔控制方法,其中,该矿用移动机器人上设置有视觉相机、机械臂、移动装置以及控制装置;机械臂的末端设置有钻孔设备,该控制装置可以先控制移动装置运动,以使得矿用移动机器人移动至矿山的预设位置,然后控制视觉相机拍摄矿山原始断面图像;并获取视觉相机与断面的第一距离以及标记有要打孔的打孔点位信息的第一断面图像,最后控制装置基于打孔点位信息、第一距离、用于对机械臂的末端坐标系和相机坐标系进行转换的预设转换矩阵,确定断面上的实际打孔位置,并控制机械臂在实际打孔位置打孔。这样,可以使得矿用移动机器人进行自动打孔,提高了打孔效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采矿,特别是涉及一种矿用移动机器人及矿用移动机器人的钻孔控制方法


技术介绍

1、在对非煤矿山中质地比较坚硬的矿山进行采矿时,钻爆法是常用的一种方式,而凿岩钻孔是钻爆法中的关键环节,在凿岩作业中,有一类作业任务是水平钻孔,即在矿山的垂直断面上进行水平方向的钻孔操作,然后在水平的孔中放置爆破装置来对矿山进行爆破,最后再进行开采。

2、传统凿岩作业中通常是人工在断面进行钻孔标记,然后使用钻孔工具来进行人工钻孔,然而这种钻孔方式由于是人工作业,容易存在钻孔位置标记偏差较大的问题,并且,人工作业效率不高。


技术实现思路

1、本专利技术实施例的目的在于提供一种矿用移动机器人及矿用移动机器人的钻孔控制方法,以解决现有技术中人工作业导致的钻孔位置标记偏差较大和人工作业效率不高的问题。具体技术方案如下:

2、第一方面,本专利技术实施例提供了一种矿用移动机器人,该矿用移动机器人上设置有视觉相机、机械臂、移动装置以及控制装置;机械臂的末端设置有钻孔设备,

3、控制装置用于控制移动装置运动,以使得矿用移动机器人移动;

4、控制装置还用于在矿用移动机器人移动至矿山的预设位置时,控制视觉相机拍摄矿山原始断面图像;

5、控制装置还用于获取视觉相机与断面的第一距离以及处理后的第一断面图像,其中,第一断面图像上标记有要打孔的打孔点位信息;

6、控制装置还用于基于打孔点位信息、第一距离、预设转换矩阵,确定在断面上的实际打孔位置,并控制机械臂驱动钻孔设备在实际打孔位置打孔,其中,预设转换矩阵用于对机械臂的末端坐标系和相机坐标系进行转换。

7、可选的,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信;控制装置,具体用于接收后端设备发送的运动控制信息,并基于运动控制信息控制移动装置进行运动,以将矿用移动机器人从初始位置移动至预设位置;

8、所述控制装置,还用于在控制所述视觉相机拍摄矿山原始断面图像之后,将所述原始断面图像发送至所述后端设备;并获取所述后端设备发送的处理后的第一断面图像。

9、可选的,矿用移动机器人上还设置有imu(inertial measurement unit,惯性测量单元);

10、控制装置具体用于获取imu采集的imu数据和视觉相机采集的视觉数据,并基于imu数据和视觉相机采集的视觉数据,并采用slam(simultaneous localization andmapping,同时定位与地图构建)算法进行定位导航,将矿用移动机器人从初始位置定位导航至预设位置;

11、所述控制装置还用于:在控制所述视觉相机拍摄矿山原始断面图像之后,按照预设的网格尺寸,在所述原始断面图像上划分多个网格图像,并将每个网格图像的中心点标记为要打孔的打孔点位,得到处理后的第一断面图像。

12、可选的,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信;所述矿用移动机器人上还设置有三色灯;

13、相应地,所述控制装置还用于实时获取所述矿用移动机器人的状态信息;所述状态信息包括:移动状态、打孔状态和异常状态;

14、在所述状态信息为移动状态时,控制所述三色灯闪烁黄色;

15、在所述状态信息为打孔状态时,控制所述三色灯闪烁绿色;

16、在所述状态信息为异常状态时,控制所述三色灯闪烁红色,并向后端设备发送控制请求信息,以请求后端设备通过所述控制装置控制所述矿用移动机器人。

17、可选的,控制装置具体用于在基于打孔点位信息、第一距离、预设转换矩阵,确定在断面上的实际打孔位置之后,根据实际打孔位置规划打孔路径,并控制机械臂按照打孔路径驱动钻孔设备进行打孔。

18、可选的,控制装置,还用于:获取第一断面图像上的障碍物点位信息;并基于障碍物点位信息、第一距离、预设转换矩阵,确定断面上的障碍物实际位置;

19、控制装置还用于:根据实际打孔位置和障碍物实际位置规划打孔路径,并控制机械臂按照打孔路径驱动钻孔设备进行打孔。

20、第二方面,本专利技术实施例还提供了一种矿用移动机器人的钻孔控制方法,应用于矿用移动机器人上的控制装置,矿用移动机器人上还设置有视觉相机、机械臂以及移动装置;机械臂的末端设置有钻孔设备,该方法包括:

21、在矿用移动机器人移动至矿山的预设位置时,获取视觉相机拍摄的矿山原始断面图像;

22、获取视觉相机与断面的第一距离以及处理后的第一断面图像,其中,第一断面图像上标记有要打孔的打孔点位信息;

23、基于打孔点位信息、第一距离、预设转换矩阵,确定在断面上的实际打孔位置,并控制机械臂驱动钻孔设备在实际打孔位置打孔,其中,预设转换矩阵用于对机械臂的末端坐标系和相机坐标系进行转换。

24、可选的,矿用移动机器人通过控制装置与后端设备无线通信;在所述在所述矿用移动机器人移动至矿山的预设位置时,获取所述视觉相机拍摄的矿山原始断面图像之前,该方法还包括:

25、接收后端设备发送的运动控制信息,并基于运动控制信息控制移动装置进行运动,以将矿用移动机器人从初始位置移动至预设位置;

26、在所述获取所述视觉相机拍摄的矿山原始断面图像之后,该方法还包括:

27、将所述原始断面图像发送至所述后端设备;并获取所述后端设备发送的处理后的第一断面图像。

28、可选的,矿用移动机器人上还设置有imu;相应地,在所述在所述矿用移动机器人移动至矿山的预设位置时,获取所述视觉相机拍摄的矿山原始断面图像之前,该方法还包括:

29、获取imu采集的imu数据和视觉相机采集的视觉数据,并基于imu数据和视觉相机采集的视觉数据,并采用slam算法进行定位导航,将矿用移动机器人从初始位置定位导航至预设位置;

30、在所述获取所述视觉相机拍摄的矿山原始断面图像之后,该方法还包括:

31、按照预设的网格尺寸,在所述原始断面图像上划分多个网格图像,并将每个网格图像的中心点标记为要打孔的打孔点位,得到处理后的第一断面图像。

32、可选的,矿用移动机器人通过控制装置与后端设备无线通信;所述矿用移动机器人上还设置有三色灯;相应的,该方法还包括:

33、实时获取所述矿用移动机器人的状态信息;所述状态信息包括:移动状态、打孔状态和异常状态;

34、在所述状态信息为移动状态时,控制所述三色灯闪烁黄色;

35、在所述状态信息为打孔状态时,控制所述三色灯闪烁绿色;

36、在所述状态信息为异常状态时,控制所述三色灯闪烁红色,并向后端设备发送控制请求信息,以请求后端设备通过所述控制装置控制所述矿用移动机器人。

37、可选的,基于打孔点位信息、第一距离、预设转换矩阵,确定在断面上的实际打孔位置,并控制机械臂驱动钻孔设备在实际打孔位置打孔,包括:

38、基于打孔点位信息、第一距本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人上设置有视觉相机、机械臂、移动装置以及控制装置;所述机械臂的末端设置有钻孔设备,

2.根据权利要求1所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信;

3.根据权利要求1所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人上还设置有惯性测量单元IMU;

4.根据权利要求3所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信;所述矿用移动机器人上还设置有三色灯;

5.根据权利要求1所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述控制装置具体用于在所述基于所述打孔点位信息、所述第一距离、预设转换矩阵,确定在所述断面上的实际打孔位置之后,根据所述实际打孔位置规划打孔路径,并控制所述机械臂按照所述打孔路径驱动所述钻孔设备进行打孔。

6.根据权利要求5所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述控制装置,还用于:获取所述第一断面图像上的障碍物点位信息;并基于所述障碍物点位信息、所述第一距离、预设转换矩阵,确定所述断面上的障碍物实际位置;

7.一种矿用移动机器人的钻孔控制方法,其特征在于,应用于矿用移动机器人上的控制装置,所述矿用移动机器人上还设置有视觉相机、机械臂以及移动装置;所述机械臂的末端设置有钻孔设备,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信;所述方法包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述矿用移动机器人上还设置有IMU;在所述在所述矿用移动机器人移动至矿山的预设位置时,获取所述视觉相机拍摄的矿山原始断面图像之前,所述方法还包括:

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信,所述矿用移动机器人上还设置有三色灯;所述方法还包括:

10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述打孔点位信息、所述第一距离、预设转换矩阵,确定在所述断面上的实际打孔位置,并控制所述机械臂驱动所述钻孔设备在所述实际打孔位置打孔,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人上设置有视觉相机、机械臂、移动装置以及控制装置;所述机械臂的末端设置有钻孔设备,

2.根据权利要求1所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信;

3.根据权利要求1所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人上还设置有惯性测量单元imu;

4.根据权利要求3所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述矿用移动机器人通过所述控制装置与后端设备无线通信;所述矿用移动机器人上还设置有三色灯;

5.根据权利要求1所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述控制装置具体用于在所述基于所述打孔点位信息、所述第一距离、预设转换矩阵,确定在所述断面上的实际打孔位置之后,根据所述实际打孔位置规划打孔路径,并控制所述机械臂按照所述打孔路径驱动所述钻孔设备进行打孔。

6.根据权利要求5所述的矿用移动机器人,其特征在于,所述控制装置,还用于:获取所述第一断面图像上的障碍物点位信...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗洛李博董伟龙王虎勤
申请(专利权)人:金堆城钼业集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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