[發明專利]一種泥漿內環境探測與打撈平臺

有效

• 申請號: 202010913803.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112049594B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 汪玉海;王春旭;王國峰;張永玲;王佳;宋明星;秦政坤
• 申請（專利權）人: 吉林師范大學
• 主分類號: E21B31/12
• 分類號: E21B31/12;E21B47/09;E21B47/002;E21B37/00
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 孫國振

本發明公開了一種泥漿內環境探測與打撈平臺，包括蛇形機械手安裝架、安裝在爬行機器人上的兩蛇形機械手、搭載在蛇形機械手上的金屬探測儀、噴頭和雙目視覺傳感器，所述蛇形機械手用于攜帶金屬探測儀按預設的路徑在鉆井內移動，實現鉆頭所在區域的定位，并用于實現鉆頭的夾持固定；所述噴頭通過管路連接高壓水泵，用于在蛇形機械手實現鉆頭的所在區域定位后，進行鉆頭泥漿的沖洗操作，從而實現鉆頭的可視；所述雙目視覺傳感器用于實現噴頭沖洗方向影像的采集，并將采集到的影像數據實時傳輸至智能控制終端。本發明可實現泥漿內鉆頭的探測，從而實現鉆頭的打撈。

技術領域

本發明涉及鉆頭打撈設備領域，具體涉及一種泥漿內環境探測與打撈平臺。

背景技術

眾所周知，無論是修筑高樓，還是建造橋梁，都需要先打樁鉆孔。然而，由于操作失誤或其它不可預測的因素，鉆頭有時會掉入泥漿內。工程鉆頭一般含有高硬度合金，造價高昂，丟掉一個鉆頭會造成幾十萬的直接損失。因此，工程隊一般都要想盡辦法把鉆頭打撈上來，最普遍的就是請專業打撈人員。

一個對講機，一個氧氣瓶，一套帶有四五十斤配重的潛水服，一條系在身上的“生命繩”，是一個專業打撈人員的全部裝備。打撈人員需要潛入直徑兩米左右灌滿泥漿的鉆井，找到掉落的鉆頭并將其系緊在一條鋼絲繩上，隨后由鉆井上方的搭檔連人帶鉆一起拉回地面。潛入泥漿遠比普通潛水困難。同樣的深度，樁孔潛水所需要消耗的體力是普通潛水的數倍，同時由于鉆井(泥漿)內很黑暗，基本看不清任何東西，在鉆井下所有的操作都要靠經驗，因此，危險系數很高。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種泥漿內環境探測與打撈平臺，可實現泥漿內鉆頭的探測，從而實現鉆頭的打撈。

為實現上述目的地，本發明采取的技術方案為：

一種泥漿內環境探測與打撈平臺，包括蛇形機械手安裝架、安裝在爬行機器人上的兩蛇形機械手、搭載在蛇形機械手上的金屬探測儀、噴頭和雙目視覺傳感器，所述蛇形機械手用于攜帶金屬探測儀按預設的路徑在鉆井內移動，實現鉆頭所在區域的定位，并用于實現鉆頭的夾持固定；所述噴頭通過管路連接高壓水泵，用于在蛇形機械手實現鉆頭的所在區域定位后，進行鉆頭泥漿的沖洗操作，從而實現鉆頭的可視；所述雙目視覺傳感器用于實現噴頭沖洗方向影像的采集，并將采集到的影像數據實時傳輸至智能控制終端。

進一步地，所述智能控制終端內載：

鉆井圖紙錄入模塊，用于導入攜帶尺寸數據的鉆井設計圖紙；

蛇形機械手運動路徑生成模塊，用于根據錄入的鉆井圖紙生成蛇形機械手的運動路徑；還用于根據接收到的蛇形機械手的GPS定位數據生成蛇形機械手的運動路徑；

蛇形機械手遙控模塊，用于實現蛇形機械手運動路徑的遙控；

導航模塊，用于根據錄入的鉆井圖紙生成鉆井地圖，并在鉆井地圖中完成蛇形機械手所在位置的動態標記。

進一步地，在金屬探測儀探測到鉆頭時，兩蛇形機械手停止運動，并將探測結果以及此時兩蛇形機械手的GPS定位數據回傳至智能控制終端,智能控制終端基于兩蛇形機械手的GPS定位數據輸出蛇形機械手運動路徑，從而使得兩蛇形機械手均位于鉆頭附近，兩蛇形機械手到達目的地后，兩個蛇形機械手的噴頭開始工作，通過雙目視覺傳感器進行噴頭沖洗方向影像數據的采集，直至采集到包含鉆頭的影像數據，然后通過攝像機械手遙控模塊控制蛇形機械手移動到鉆頭所在位置，完成鉆頭的夾持操作。

進一步地，所述金屬探測儀安裝在蛇形機械手前側面上。

進一步地，所述蛇形機械手包括蛇形機械臂以及安裝在蛇形機械臂一端的機械手，機械手與機械臂的連接處安裝有一用于安裝雙目視覺傳感器的圓環。

進一步地，所述機械手包括兩對帶驅動電機的夾臂以及安裝在兩對夾臂內側的橡膠氣囊，該橡膠氣囊通過氣管連接有一充氣泵，該橡膠氣囊的內壁上布置有薄膜式壓力傳感器。