[发明专利]一种摇床智能辅助系统及其使用方法

权利要求书

1.一种摇床智能辅助系统，其特征在于：包括行走单元、定位单元、身份识别单元、接矿单元、清扫单元、机器视觉单元、控制系统和电池供电单元；

所述行走单元为AGV小车，采用磁条、激光或反光板进行导航行走，行走单元为整个系统提供行走支撑；定位单元采用RFID芯片定位、机械定位或激光定位方式确定摇床具体位置；身份识别单元通过在摇床上设置二维码或感应芯片，将摇床进行编号，存入摇床的基本信息，通过二维码读取器或感应芯片读取器读取摇床基本信息，对摇床身份进行识别；

所述接矿单元包括滑轨组件、接矿盘、离合器、伺服模组和拔控杆；滑轨组件包括导向滑轨、滑块、安装板和支架；导向滑轨沿摇床边台水平设置；安装板通过滑块设置在导向滑轨外侧，安装板中部设置有穿孔；支架设置在安装板上侧；接矿盘设置在支架前端，位于摇床边台上方；离合器设置在安装板内侧中部，离合器与安装板中部穿孔对应设置；伺服模组设置在行走单元后端侧边上，拔控杆可滑动的设置在伺服模组上，拔控杆通过安装板中部的穿孔与离合器对接；

所述清扫单元包括机械臂、基座和清扫工具，机械臂设置在行走单元前端，基座设置在机械臂前端，基座内设置有转轴，清扫工具后端通过转轴可转动的设置在基座内；

所述机器视觉单元包括双目视觉终端与工业计算终端；双目视觉终端设置在行走单元上，双目视觉终端采集的摇床矿带图像信息输送至工业计算终端，根据设定的需要接矿的品位对摇床矿带精准定位，给出床面接矿盘需要调节到的位置；同时双目视觉终端实现离合器与拔控杆的精确空间定位，将所有定位信息发送至控制系统；控制系统将控制信号发送至拔控杆与行走单元及伺服模组，实现拔控杆与离合器精准对接后，带动接矿盘移动到需调节位置；控制系统根据设定的智能接矿与智能清扫的频率，自动选择每个循环需要清扫的摇床，控制机械臂完成摇床清扫，并进行记录；确保在规定时间内完成所有摇床清扫；

所述电池供电单元包括电池与自动充电桩，电池供电单元设置在行走单元上，为系统所有用电单元供电。

2.根据权利要求1所述的摇床智能辅助系统，其特征在于：所述的清扫工具与及基座之间设置为可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的摇床智能辅助系统，其特征在于：所述的行走单元两侧均设置接矿单元和双目视觉终端。

4.根据权利要求1所述的摇床智能辅助系统，其特征在于：所述的摇床智能辅助系统还包括余水处理单元，余水处理单元包括接水机构和地面清扫机构，接水机构设置在清扫工具垂直放起时的正下方，地面清扫机构设置在行走单元上。

5.根据权利要求1所述的摇床智能辅助系统，其特征在于：所述的摇床智能辅助系统还包括防护罩，双目视觉终端、工业计算终端、控制系统及电池供电单元设置在防护罩内。

6.如权利要求1-5任一项所述的摇床智能辅助系统的使用方法，其特征在于：包含以下具体步骤：

步骤一：摇床矿带数据库建设：现场选取样本摇床，在不同光照条件，不同时间段，不同矿砂条件下，通过设置的双目视觉终端采集共计2000组以上的清晰高质量图像；拍摄图像的同时，对摇床上多处位置产品品位进行取样化验；并挑选熟练工人根据化验状况，对摇床图像上的不同位置品位进行划分分割；具有相同品位的区域产品分为一个类别，根据需要划分的品位精度划分为不同类别；品位分度数决定类别数多少；在采集图像过程中，需保证双目视觉终端高度、角度位置的一致性，以提升区域分割分类的准确度；对采集过程中出现的模糊，质量差，以及亮度过低图像，以及反光过强的图像进行过滤清晰，保证数据质量的稳定；并对特殊工况下床面出现的特殊矿带现象进行重点的采集与化验；数据库建设要确保能覆盖所有工况且采样数据充足，为后续智能接矿提供准确的依据；

步骤二：工作节拍设定：根据每个现场实际情况的不同，接矿与清扫设定不同频次，首先确保在一个循环时间内完成所有接矿盘的调整，并在一个循环时间内清扫规定数量的摇床，保证接矿盘的调整频率的同时在确定时间内清扫完所有摇床；

步骤三：行走单元行走及定位：行走单元行走过程根据控制系统给出的定位信息以及摇床上的标识对摇床进行身份识别及定位，并对每个摇床在规定时间内是否进行过清理进行统计；

步骤四：床面矿带智能识别：当行走单元行走到确定的摇床位置后，行走单元停止，双目视觉终端对床面进行识别，工业计算终端结合数据库对床面情况进行判断，根据目前接矿盘的位置及控制系统计算出的位置，确定接矿盘需要移动的距离；

步骤五：智能接矿：控制系统根据双目视觉终端识别及工业计算终端判断后给出接矿盘移动距离的控制信号，双目视觉终端识别出拔控杆与离合器的空间位置，拨控杆通过行走单元带动伺服模组移动至接矿盘所在位置，拨控杆插入离合器内解锁刹车，并再次通过伺服模组进行水平移动来拨动接矿盘水平移动至需要位置，最后拨控杆弹出使离合器锁死接矿盘位置；

步骤六：智能清扫：当行走单元行走到确定的摇床位置后，行走单元停止，控制系统控制机械臂自由旋转，将清扫工具置于摇床上，清扫工具受自重力或机器臂压力贴于摇床床面，机械臂持清扫工具进行往复运动实现摇床床面清扫作业；待清扫动作完成后，基座升起，清扫工具随转轴向上旋转，抬离摇床床面，机械臂将清扫工具收回垂直悬置在行走单元前端；

步骤七：清扫工具余水处理：当清扫作业结束，机械臂带动清扫工具收起时，清扫工具头部会带有部分残余水，接水机构设置在清扫工具垂直放起时的正下方，当接水机构达到一定水量后，人工或自动到某一地点将余水排出；地面清扫机构对地面溅水进行清扫工作。