[发明专利]智能取芯机

摘要

本专利申请公开了一种智能取芯机，包括机械手臂、控制所述机械手臂工作的控制系统、用于取芯的取芯工具头和用于压实的振动压实工具头以及用于称料填入补坑洞用材料的填料头；机械手臂通过安装其上的伺服电机驱动；机械手臂的工作端与所述各工具头可拆卸连接;各工具头通过动力装置驱动；所述控制系统还用于通过数据连接控制机械手臂上的伺服电机的运转；所述所有工具头上设有用于测量工具头的工作部所受力矩的十轴传感器，十轴传感器将收集到的数据回传给所述控制系统，用于控制机械手臂上伺服电机的运作；所述控制系统上设有用于定位的卫星定位模块。实现了自动、精确、高效地钻取芯样和补坑洞全流程。

主权项

1.智能取芯机，其特征在于，包括机械手臂、控制所述机械手臂工作的控制系统、用于取芯的取芯工具头和用于压实的振动压实工具头以及用于称料填入补坑洞用材料的填料头；所述机械手臂通过安装其上的伺服电机驱动；所述机械手臂的工作端与所述各工具头可拆卸连接；所述各工具头通过动力装置驱动；所述控制系统还用于通过数据连接控制机械手臂上的伺服电机的运转；所述所有工具头上设有用于测量工具头的工作部所受力矩的十轴传感器，所述十轴传感器将收集到的数据回传给所述控制系统，用于控制机械手臂上伺服电机的运作，机械手臂在控制系统的伺服控制下确认钻取芯样的坐标位置；所述控制系统还用于，通过取芯工具头上十轴传感器所反馈的力矩信息，判断取芯工具头所处的状态；当控制系统判断取芯工具头所处的状态为与路面接触时操作取芯工具头上的动力装置运转；以及，控制机械手臂使得工具头取芯至预定厚度；以及，控制系统操作机械手臂换接用于称料填入补坑洞用材料的填料头，从填料仓内取填充材料投入取芯后留下的坑洞内；以及，操作机械手臂换接用于压实的振动压实工具头，对投入的填充材料进行压实操作；以及，通过振动压实工具头上的十轴传感器所反馈的力矩信息，判断填充材料是否压实；以及，根据取芯预定厚度和预设的填料方案，控制机械手臂实施多次填料和压实操作，直至坑洞填补完毕；所述控制系统上设有用于定位的卫星定位模块，所述控制系统通过卫星定位系统发来的位置信息找寻预定的取芯位置；还包括工具头仓，所述工具头仓内，存放有多种不同规格和尺寸的所述工具头；所述机械手臂为7轴机械手臂，控制系统控制机械手臂自动接上预先设定的取芯工具头；所述控制系统通过网络与云端数据库相连，用于将采集到的力学数据、影像记录以及取芯位置数据传给云端数据库，用于大数据分析后供云端系统进行机器学习；所述机器学习的目的为，在不输入取芯过程的控制命令的情况下，通过搜集影像和传感器数据自动识别路面、岩层，自动判断使用何种钻头，何种工序。