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申请/专利权人：中国海洋大学

摘要：本发明公开了一种深海机械手与水力采集一体化智能悬浮式采矿装备，包括悬浮车体结构、集矿机构、智能控制系统、推进系统。所述集矿机构包括水力采集结构、机械手、矿石收集箱，水力采集结构包括水力采集系统及水力输送系统，机械手分为大小机械手，包括驱动装置、机械手臂、照明识别系统、多指联动抓取手，机械手与水力采集根据结核尺寸数量采用梯度式任务分配，多目标组合优化；所述智能控制系统包括传感器、摄像头、声呐、照明设备、测量系统、智能程序设置、多层次路径规划；所述推进系统识别车体信息采用推进器实现悬浮车体的姿态控制。本发明提供的新型采矿装备避免了履带式采矿车的沉陷打滑，在高效采集前提下实现对海底环境的最低扰动。

主权项：1.一种深海机械手与水力采集一体化智能悬浮式采矿装备，其特征在于，包括悬浮车体结构、集矿机构、智能控制系统、推进系统；所述的悬浮车体结构包括车体框架、浮力体、升沉系统，整体车体为框架式结构，外围框架能够保护车体的其他部件，具有较高的稳定性，且便于更换设备；所述浮力体采用密度小、抗压能力强、不吸水、耐海水腐蚀的发泡固体材料，所述升沉系统包括空气压缩装置与螺旋桨，螺旋桨转动角度为0-95度，减轻在升沉过程中的阻力与对海底环境的扰动；所述集矿机构包括水力采集结构、机械手、矿石收集箱，水力采集结构位于车身的底部，包括水力捕捉系统、冲采喷嘴、射流管路、水力输送通道、抑羽流罩；机械手位于车体四周及车体下部水力采集结构的四周，分为大小机械手，包括驱动装置、机械手臂、照明识别系统、多指联动抓取手，多个机械手与水力采集结构根据结核尺寸数量进行梯度式任务分配，实现多目标组合优化；水力采集结构与大小机械手协同工作将结核采集至矿石收集箱；根据视觉系统传来的集矿区的结核的分布情况进行识别采集，密集程度较大的一定区域采用水力采集，在进行水力采集之前，识别大尺寸结核机械手抓取，减小射流量，减轻扰动；密集程度较小的区域采用多个机械手抓取，机械手可实现单个抓取以及聚类算法下的多个结核一次性抓取；位于车身的大机械手可同时采集偏离水力采集路径的结核以及集矿装备四周的结核，根据实际情况实现单一组合式采集；所述智能控制系统包括传感器、摄像头、声呐、照明设备、测量系统、智能程序设置、多层次路径规划，涉及装备均具有防水防腐蚀功能，传感器、摄像头、声呐、测量系统安装于车体顶部，照明设备安装于车体中部，感知自身的状态与周围的环境，识别执行任务的位置、数量，具有自主航行和避障能力，智能程序设置能够进行抓取代价最小的水下的全局路径规划；所述推进系统包括8个螺旋桨，与控制装置相连，安装在机架的顶部四周以及机架的四个角以不同方向放置，为保障灵活性轴向方向与水平轴夹角设置为45度，同时位于同一平面的四个螺旋桨轴线的法线相交与车体中心，接受控制系统的信息采用推进器实现悬浮车体结构的升沉进退姿态控制，平衡水力采集时的水射流产生造成的晃动。

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百度查询： 中国海洋大学 深海机械手与水力采集一体化智能悬浮式采矿装备