[发明专利]一种基于机器人进行密度估计的矿石分选装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于机器人进行密度估计的矿石分选装置及方法，涉及矿石分选技术领域。通过机器人集成体积检测模块和称重模块分别计算矿石的体积和质量，根据质量和体积计算得到矿石的密度，再基于密度控制机械手爪进行矿石的干法分选，通过将各个不同的独立部分集成在机器人这一整体上，减小设备体积的同时使得集成后的整体的各部分不仅仍然可以发挥原有功能，而且各部分协调地合作完成整体密度计算，实现了方便且低成本的矿石分选，具有较高的实用性和推广价值。

技术领域

本发明涉及矿石分选技术领域，具体涉及一种基于机器人进行密度估计的矿石分选装置及方法。

背景技术

随着科技的发展，由于直接开采的原矿石的品质很难满足工业的要求，因此，对矿石进行分选是极其重要的。目前对于矿石的分选方式可分为两种：湿选法和干选法。湿选法是基于矿石密度不同进行的，但对水的需求量大。干选法可以分为传统人工分拣方式以及机器分选。干选法的手工分拣效率低且错误率高，机器分选更为高效。而机器分选原理可大致分为基于密度、机器视觉等方式。基于密度的如射线法设备造价高，若安全防护不当甚至容易对人体产生危害；基于纹理、灰度等图像信息的机器视觉分选方法准确度较差。对比上述各种不同分选方式的实用性、准确度、环保以及分选动作方式等各方面考虑，基于密度的干选法最为合适，而现有的基于密度的干选法如风选技术，其设备体积大、成本昂贵以及分选动作大多是基于气阀或高压喷枪等进行分选动作，其稳定性以及实时性较差。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种基于机器人进行密度估计的矿石分选装置及方法，旨在针对存在密度差异的大块矿石，实现以低成本、高准确度及较小设备体积进行分选。

本发明的技术方案是：

一种基于机器人进行密度估计的矿石分选装置，该装置包括进料斗、输送带、矿石排队引导装置、机器人、第一料框和第二料框；

所述进料斗安装在输送带的进料区的上方，用于容纳待分选的矿石物料，待分选的矿石物料通过进料斗释放到输送带的进料区上；

所述矿石排队引导装置固定在输送带的进料区的末端，用于对释放到输送带上的矿石堆料进行排队，使矿石逐个通过该矿石排队引导装置并按照单个排队的形式随着输送带运行；

所述机器人，包括机械臂、体积检测模块、称重模块、机械手爪和控制器；所述机械臂位于输送带的一侧；所述体积检测模块、所述称重模块和机械手爪均安装在所述机械臂的末端；所述体积检测模块包括第一摄像头和第二摄像头，该两个摄像头对称设置在所述机械臂末端的两侧；所述机械臂、第一摄像头、第二摄像头、称重模块和机械手爪均与控制器电性连接；

所述第一料框设置在所述机器臂附近，用于容纳分选出去的矿石；

所述第二料框设置在所述输送带的卸料端，用于接收输送带传送的经过分选后保留的矿石。

进一步地，根据所述的基于机器人进行密度估计的矿石分选装置，所述称重模块由压力称重传感器和相应的信号调理放大器组成。

采用所述的基于机器人进行密度估计的矿石分选装置的基于机器人进行密度估计的矿石分选方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：启动输送带；

步骤2：控制进料斗将其容纳的待分选矿石物料释放到输送带的进料区；

步骤3：通过矿石排队引导装置将进料斗释放到输送带的矿石堆料处理为单个矿石排队运行；

步骤4：控制器通过第一摄像头对当前单个矿石进行识别跟踪；

步骤5：控制器控制第一摄像头和第二摄像头同时对跟踪的矿石拍照，获得不同角度的矿石图像；

步骤6：根据两个摄像头从不同角度采集的矿石图像，控制器利用双目立体视觉匹配算法计算该矿石的体积；