本發(fā)明涉及智能礦山，尤其涉及一種遠程敲幫問頂系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在礦山地下生產(chǎn)開采過程中，爆破作為一種常用的生產(chǎn)技術(shù)手段，其產(chǎn)生的強烈震動會影響巷道頂板的穩(wěn)定性，因此需要定期由撬毛工進行敲幫問頂作業(yè)，找出頂板上的浮石、剝層等隱患，并在安全位置將其撬下。

2、現(xiàn)有的敲幫問頂作業(yè)中，通常是撬毛工采用敲擊聽聲等經(jīng)驗方法判斷頂板穩(wěn)定性，這種方法存在誤判浮石大小的可能性，導(dǎo)致撬毛工無法找到正確的安全作業(yè)位置，存在安全隱患。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)存在著人工進行敲幫問頂作業(yè)可能誤判浮石大小，存在安全隱患，需要改進。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種遠程敲幫問頂系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，人工敲幫問頂可能誤判浮石大小，存在安全隱患的技術(shù)問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供了一種遠程敲幫問頂系統(tǒng)，包括：撬毛機器人、模擬顯示端和遠程控制端；

3、撬毛機器人用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并將環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送給模擬顯示端；

4、模擬顯示端用于接收環(huán)境數(shù)據(jù)后生成增強現(xiàn)實模擬場景，并根據(jù)增強現(xiàn)實模擬場景確定作業(yè)位置；

5、遠程控制端用于根據(jù)作業(yè)位置生成控制指令，根據(jù)控制指令生成控制信號并發(fā)送給撬毛機器人以控制撬毛機器人進行敲幫問頂作業(yè)。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，遠程敲幫問頂系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)交換機，網(wǎng)絡(luò)交換機與撬毛機器人、模擬顯示端和遠程控制端通信連接，用于傳輸采集環(huán)境數(shù)據(jù)和控制信號。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)交換機包括信號解調(diào)調(diào)制模塊，用于將采集環(huán)境數(shù)據(jù)和控制信號調(diào)制為高頻電信號，以及解調(diào)高頻電信號。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，撬毛機器人包括數(shù)據(jù)采集模塊、移動履帶和機械臂；

9、數(shù)據(jù)采集模塊用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)；

10、移動履帶用于根據(jù)控制信號移動撬毛機器人到作業(yè)位置；

11、機械臂用于根據(jù)控制信號對頂板浮石進行叩擊作業(yè)和拆除作業(yè)。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，數(shù)據(jù)采集模塊包括視頻采集模塊和音頻采集模塊；

13、視頻采集模塊用于采集撬毛機器人的視頻數(shù)據(jù)；

14、音頻采集模塊用于采集撬毛機器人的音頻數(shù)據(jù)。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，模擬顯示端包括頭戴式增強現(xiàn)實顯示器和音頻播放器；

16、頭戴式增強現(xiàn)實顯示器用于根據(jù)視頻數(shù)據(jù)生成增強現(xiàn)實模擬場景；

17、音頻播放器用于根據(jù)音頻數(shù)據(jù)播放音頻。

18、在一種可能的實現(xiàn)方式中，模擬顯示端還包括隱患標記模塊；

19、隱患標記模塊用于將存在脫落隱患的頂板浮石標記為隱患浮石。

20、在一種可能的實現(xiàn)方式中，遠程控制端包括移動控制模塊、作業(yè)控制模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊；

21、移動控制模塊包括油門踏板、剎車踏板、方向盤和檔位桿，用于生成移動控制指令；

22、作業(yè)控制模塊包括機械臂搖桿，用于生成機械臂控制指令；

23、信號轉(zhuǎn)換模塊用于將移動控制指令和機械臂控制指令轉(zhuǎn)換為控制信號，并將控制信號調(diào)制封裝后發(fā)送給撬毛機器人。

24、在一種可能的實現(xiàn)方式中，遠程敲幫問頂系統(tǒng)還包括日志模塊；

25、日志模塊用于記錄敲幫問頂作業(yè)記錄，根據(jù)敲幫問頂作業(yè)記錄生成日志文件。

26、另一方面，本發(fā)明還提供了一種遠程敲幫問頂方法，應(yīng)用于上述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，包括：

27、基于撬毛機器人采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并將環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送給模擬顯示端；

28、基于模擬顯示端接收環(huán)境數(shù)據(jù)后生成增強現(xiàn)實模擬場景，并根據(jù)增強現(xiàn)實模擬場景確定作業(yè)位置；

29、基于遠程控制端并根據(jù)作業(yè)位置生成控制指令，根據(jù)控制指令生成控制信號并發(fā)送給撬毛機器人以控制撬毛機器人進行敲幫問頂作業(yè)。

30、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，通過增強現(xiàn)實方法來模擬撬毛機器人的作業(yè)場景，在增強現(xiàn)實模擬場景下通過控制信號控制撬毛機器人進行敲幫問頂，可以實現(xiàn)遠程敲幫問頂作業(yè)，避免人工作業(yè)安全隱患。

技術(shù)特征：

1.一種遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，包括：撬毛機器人、模擬顯示端和遠程控制端；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程敲幫問頂系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)交換機，所述網(wǎng)絡(luò)交換機與所述撬毛機器人、所述模擬顯示端和所述遠程控制端通信連接，用于傳輸采集環(huán)境數(shù)據(jù)和控制信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所示的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)交換機包括信號解調(diào)調(diào)制模塊，用于將所述采集環(huán)境數(shù)據(jù)和所述控制信號調(diào)制為高頻電信號，以及解調(diào)所述高頻電信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述撬毛機器人包括數(shù)據(jù)采集模塊、移動履帶和機械臂；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括視頻采集模塊和音頻采集模塊；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬顯示端包括頭戴式增強現(xiàn)實顯示器和音頻播放器；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬顯示端還包括隱患標記模塊；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程控制端包括移動控制模塊、作業(yè)控制模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括日志模塊；

10.一種遠程敲幫問頂方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-9任一項所述的遠程敲幫問頂系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種遠程敲幫問頂系統(tǒng)及方法，屬于智能礦山技術(shù)領(lǐng)域，其系統(tǒng)包括：撬毛機器人、模擬顯示端和遠程控制端；撬毛機器人用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并將環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送給模擬顯示端；模擬顯示端用于接收環(huán)境數(shù)據(jù)后生成增強現(xiàn)實模擬場景，并根據(jù)增強現(xiàn)實模擬場景確定作業(yè)位置；遠程控制端用于根據(jù)作業(yè)位置生成控制指令，根據(jù)控制指令生成控制信號并發(fā)送給撬毛機器人以控制撬毛機器人進行敲幫問頂作業(yè)。本發(fā)明通過增強現(xiàn)實方法來模擬撬毛機器人的作業(yè)場景，在增強現(xiàn)實模擬場景下通過控制信號控制撬毛機器人進行敲幫問頂，可以實現(xiàn)遠程敲幫問頂作業(yè)，避免人工作業(yè)安全隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：余文杰,吳亞輝,奚泱,趙書剛,許科,吳峰,何雷
受保護的技術(shù)使用者：中冶武勘工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2