全自动散料智能抓矿机器人系统

成果编号：39013

价格：面议

完成单位：金陵科技学院

单位类别：其他高校

完成时间：2022年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：电子信息、装备制造

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发布人：yujiming 离线

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聚焦散料抓矿业务“三高一难”（操作控制要求高、安全要求高、抓放发运效率要求高、无人化难度大）以及精矿发运业务协同瓶颈问题，从系统技术架构、关键技术、工程装备、系统集成等多方面进行专业设计与技术攻关，研制了抓矿机器人及成套系统，探索散料发运全流程无人化之路。该系统于2019年1月投用，在抓矿行车机器人的“脑”“眼”“手”三者网联化、协同化、易部署、易复制等方面研究设计，实现了散料抓矿无人值守全自动发运作业，并在智能发运系统等多系统协同下，通过流程优化再造、边缘设备研发，完成撤并现场发货点4个，完成效率提升10人，稳定了发货节奏，助力矿山精益生产。项目自主创新度高，入选2022年中国钢铁行业智能制造解决方案推荐目录，并申报“一种散装货物智能高效发货方法”、“一种结合环境特征的用于自动巡航的路径规划方法”等专利，其中授权发明专利3项，公开发明专利1项，。发表“干散货无人行车智能装载系统研究与实现”等论文4篇。

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成果介绍

科技计划：其他：宝武智能制造规划

成果形式：新技术、新装备

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体

参与活动：第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 3 项
专利号:
2020 1 0376602.2
2020 1 0435166.1

成果简介

成果概况

创新要点

(1) 发明了散料抓取点位空间坐标定位方法及抓取指挥方法．首次基于细颗粒散料抓取效果与效率需求，构建基于三维特征分布的安全关系模型、高效抓取空间坐标定位方法，创新设计了用于火车、汽车发货业务的任务队列指挥方法，为机器人无人值守执行任务提供了智慧指挥功能，实现机器代人的核心技术； (2) 研发了三维建模件系统．研发了复杂场景的细颗粒漫反射散料动态、精准的三维建模与识别技术，以及精准标定与误差消除方法，为抓矿机器人提供了精准的“眼睛”，为精准发运控制提供了准确的基础数据；研发了视觉称预测称重系统，实现系统抓取单斗体积的实时预测功能。 (3) 研制灵敏、稳定的电气控制系统，以及配套安全监测与预警控制装备，可规范、高效、安全的执行业务指挥信令，在复杂变化的环境中精准、敏捷的完成指定操作． (4) 创新设计了机器人协同系统模型，研发了多系统、多模块高度协同的智能发运系统，代替调度员、发货记录员等多个岗位，实现从计划下达到发货到称重的全流程贯通，实现整体发货业务无人化的功能。

主要技术指标

1、精度高。研发的基于双雷达的三维建模技术，在复杂干扰环境下，三维精度误差在3%以内，料越多精度越高。 2、抓放效率高。研制抓取过程的电气运动控制过程模型，提升了抓取机器人整个抓放过程的电控系统敏捷协同能力，单次抓放效率提升20%左右。 3、系统稳定。通过智能数据采集系统、数字高程模型(DEM)、人工智能技术、机器视觉与三维建模技术，抓矿机器人系统，实现机器代人操控行车，创新了无人值守的散料发运业务新模式，回避了人工操作的时间、精力依赖限制，增加了发运时间灵活性。 4、智能无人、规范环保。系统在线监测相关的生产要素资源实时情况，系统快速调整、优化流程参数，现场智能化指挥与控制，实现备料、发运、倒库效率的提升，操控动作规范，装运效果提升，抛撒量大幅度降低。近两年每车装运量较前两年分别提升1.7吨/车、6.2吨/车，设备维护量减少，延长设备使用寿命。

其他说明

1、本系统实现了无人操控的智能全自动抓放散料作业，实现机器代人。 2、经行业鉴定，成果达到国际先进水平。 3、产品入选2022年中国钢铁行业智能制造解决方案推荐目录，入选中国宝武资源智慧制造典型应用案例。 3、获得2022年宝武资源技术创新重大成果奖。

完成人信息

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