本發(fā)明涉及礦產(chǎn)勘探，尤其是涉及一種礦產(chǎn)勘探方法、礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)和礦產(chǎn)勘探機器人。

背景技術(shù)：

1、在礦產(chǎn)資源勘探過程中，勘探人員通常需要在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)對地質(zhì)類型進行識別和樣品采集，以獲取礦物成分及含量數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術(shù)中的勘測設(shè)備往往需要操作人員現(xiàn)場操作，且勘測設(shè)備操作難度及復(fù)雜程度均相對較高，在影響勘測效率的同時，也導(dǎo)致勘測作業(yè)極易受到自然環(huán)境因素干擾，影響了勘測作業(yè)的通用性和環(huán)境適應(yīng)性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種礦產(chǎn)勘探方法、礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)和礦產(chǎn)勘探機器人，可以在復(fù)雜地形中自動識別地質(zhì)類型、選擇合適的采樣工具，并實時分析樣品成分，從而提高勘探工作的安全性和效率。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種礦產(chǎn)勘探方法，應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探機器人，礦產(chǎn)勘探機器人設(shè)置有視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備和采樣工具，并與外設(shè)的上位機通訊連接；方法包括：通過視覺感知設(shè)備獲取目標(biāo)勘探點的勘探點圖像；將勘探點圖像輸入預(yù)先訓(xùn)練好的地質(zhì)類型識別模型，輸出勘探點圖像對應(yīng)的實際地質(zhì)類型；基于實際地質(zhì)類型和預(yù)設(shè)的地質(zhì)類型與采樣工具對應(yīng)關(guān)系，確定與實際地質(zhì)類型對應(yīng)的目標(biāo)采樣工具，并通過目標(biāo)采樣工具采集樣品；通過分析設(shè)備對采集到的樣品進行實時分析，得到目標(biāo)勘探點的實時勘探數(shù)據(jù)。

3、進一步的，礦產(chǎn)勘探機器人還設(shè)置有定位設(shè)備；通過視覺感知設(shè)備獲取目標(biāo)勘探點的勘探點圖像的步驟之前，方法還包括：獲取上位機發(fā)送的坐標(biāo)文件；坐標(biāo)文件中包括多個待測勘探點、勘探順序和每個待測勘探點對應(yīng)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)和地質(zhì)環(huán)境備注信息；獲取定位設(shè)備采集的礦產(chǎn)勘探機器人的當(dāng)前位置，設(shè)置當(dāng)前位置為起始點；獲取每個待測勘探點的勘探狀態(tài)，基于勘探順序，確定勘探狀態(tài)為未完成勘探的下一個待測勘探點為目標(biāo)勘探點；基于經(jīng)緯度坐標(biāo)，規(guī)劃從起始點到目標(biāo)勘探點的第一勘探路徑；并基于第一勘探路徑行駛至目標(biāo)勘探點。

4、進一步的，基于經(jīng)緯度坐標(biāo)，規(guī)劃從起始點到目標(biāo)勘探點的第一勘探路徑的步驟之后，方法還包括：獲取視覺感知設(shè)備發(fā)送的路況圖像；將路況圖像輸入預(yù)先訓(xùn)練好的路況類型識別模型，輸出路況圖像對應(yīng)的路況分析結(jié)果；識別路況分析結(jié)果；如果路況分析結(jié)果為存在障礙物，基于預(yù)設(shè)避障算法更新第一勘探路徑；如果路況分析結(jié)果為存在異常地形，基于預(yù)設(shè)調(diào)整規(guī)則，控制運行速度。

5、進一步的，通過分析設(shè)備對采集到的樣品進行實時分析，得到目標(biāo)勘探點的實時勘探數(shù)據(jù)的步驟之后，方法還包括：s1：在獲取目標(biāo)勘探點的實時勘探數(shù)據(jù)后，將目標(biāo)勘探點和目標(biāo)勘探點對應(yīng)的實時勘探數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)保存，并上傳至上位機；s2：將目標(biāo)勘探點的勘探狀態(tài)更改為已完成勘探；s3：基于勘探順序，確定下一勘探狀態(tài)為未完成勘探的待測勘探點為下一目標(biāo)勘探點；s4：基于經(jīng)緯度坐標(biāo)，規(guī)劃從目標(biāo)勘探點到下一目標(biāo)勘探點的第二勘探路徑；并基于第二勘探路徑行駛至下一目標(biāo)勘探點；s5：重復(fù)步驟s1-s4，直至每個待測勘探點的勘探狀態(tài)均為已完成勘探。

6、進一步的，礦產(chǎn)勘探機器人還設(shè)置有供電設(shè)備；方法還包括：識別供電設(shè)備采集的實時電池信息；實時電池信息包括電池電量和電池健康狀態(tài)；如果識別到電池電量低于預(yù)設(shè)返程閾值，返回起始點；如果識別到電池健康狀態(tài)不在預(yù)設(shè)電池健康閾值范圍內(nèi)，返回起始點。

7、進一步的，地質(zhì)類型識別模型通過下述方法訓(xùn)練得到：獲取歷史地質(zhì)圖像數(shù)據(jù)集；歷史地質(zhì)圖像數(shù)據(jù)集中包括地質(zhì)圖像和地質(zhì)圖像對應(yīng)的地質(zhì)類型標(biāo)注信息；將歷史地質(zhì)圖像數(shù)據(jù)集按照預(yù)設(shè)比例分為訓(xùn)練集、驗證集和測試集；基于訓(xùn)練集訓(xùn)練初始卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，直至達到預(yù)設(shè)的訓(xùn)練要求，得到第一地質(zhì)類型識別模型；基于預(yù)設(shè)驗證算法，對第一地質(zhì)類型識別模型進行優(yōu)化，得到第二地質(zhì)類型識別模型；基于驗證集驗證第二地質(zhì)類型識別模型，直至達到預(yù)設(shè)的驗證要求，得到地質(zhì)類型識別模型。

8、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)，應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探機器人，礦產(chǎn)勘探機器人設(shè)置有視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備、采樣工具和定位設(shè)備，并與外設(shè)的上位機通訊連接；系統(tǒng)包括：勘探點圖像采集模塊，用于通過視覺感知設(shè)備獲取目標(biāo)勘探點的勘探點圖像；地質(zhì)類型確定模塊，用于將勘探點圖像輸入預(yù)先訓(xùn)練好的地質(zhì)類型識別模型，輸出勘探點圖像對應(yīng)的實際地質(zhì)類型；采樣模塊，用于基于實際地質(zhì)類型和預(yù)設(shè)的地質(zhì)類型與采樣工具對應(yīng)關(guān)系，確定與實際地質(zhì)類型對應(yīng)的目標(biāo)采樣工具，并通過目標(biāo)采樣工具采集樣品；勘探數(shù)據(jù)生成模塊，用于通過分析設(shè)備對采集到的樣品進行實時分析，得到目標(biāo)勘探點的實時勘探數(shù)據(jù)。

9、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種礦產(chǎn)勘探機器人，包括：承載平臺和設(shè)置在承載平臺上的控制設(shè)備、視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備、采樣工具和定位設(shè)備；視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備、采樣工具和定位設(shè)備分別與控制設(shè)備相連；還包括上述礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)，礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)布設(shè)在控制設(shè)備中。

10、進一步的，礦產(chǎn)勘探機器人還包括機械臂和導(dǎo)向機構(gòu)；機械臂設(shè)置在承載平臺的一側(cè)；導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)置在承載平臺的下方。

11、進一步的，采樣工具包括推鏟、小型鉆機和清掃器；采樣工具、視覺感知設(shè)備和分析設(shè)備分別設(shè)置在機械臂的前端；分析設(shè)備為激光誘導(dǎo)擊穿光譜分析儀。

12、本發(fā)明實施例提供了一種礦產(chǎn)勘探方法、礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)和礦產(chǎn)勘探機器人，應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探機器人，礦產(chǎn)勘探機器人設(shè)置有視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備和采樣工具，并與外設(shè)的上位機通訊連接；方法包括：通過視覺感知設(shè)備獲取目標(biāo)勘探點的勘探點圖像；將勘探點圖像輸入預(yù)先訓(xùn)練好的地質(zhì)類型識別模型，輸出勘探點圖像對應(yīng)的實際地質(zhì)類型；基于實際地質(zhì)類型和預(yù)設(shè)的地質(zhì)類型與采樣工具對應(yīng)關(guān)系，確定與實際地質(zhì)類型對應(yīng)的目標(biāo)采樣工具，并通過目標(biāo)采樣工具采集樣品；通過分析設(shè)備對采集到的樣品進行實時分析，得到目標(biāo)勘探點的實時勘探數(shù)據(jù)。該方式中，可以在復(fù)雜地形中自動識別地質(zhì)類型、選擇合適的采樣工具，并實時分析樣品成分，從而提高勘探工作的安全性和效率。

13、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

14、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種礦產(chǎn)勘探方法，其特征在于，應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探機器人，所述礦產(chǎn)勘探機器人設(shè)置有視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備和采樣工具，并與外設(shè)的上位機通訊連接；所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦產(chǎn)勘探方法，其特征在于，所述礦產(chǎn)勘探機器人還設(shè)置有定位設(shè)備；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦產(chǎn)勘探方法，其特征在于，所述基于所述經(jīng)緯度坐標(biāo)，規(guī)劃從所述起始點到所述目標(biāo)勘探點的第一勘探路徑的步驟之后，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦產(chǎn)勘探方法，其特征在于，所述通過所述分析設(shè)備對采集到的樣品進行實時分析，得到所述目標(biāo)勘探點的實時勘探數(shù)據(jù)的步驟之后，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦產(chǎn)勘探方法，其特征在于，所述礦產(chǎn)勘探機器人還設(shè)置有供電設(shè)備；所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦產(chǎn)勘探方法，其特征在于，所述地質(zhì)類型識別模型通過下述方法訓(xùn)練得到：

7.一種礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探機器人，所述礦產(chǎn)勘探機器人設(shè)置有視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備和采樣工具，并與外設(shè)的上位機通訊連接；所述系統(tǒng)包括：

8.一種礦產(chǎn)勘探機器人，其特征在于，包括：承載平臺和設(shè)置在所述承載平臺上的控制設(shè)備、視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備、采樣工具定位設(shè)備；所述視覺感知設(shè)備、所述分析設(shè)備、所述采樣工具和所述定位設(shè)備分別與所述控制設(shè)備相連；還包括權(quán)利要求7所述的礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)，所述礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)布設(shè)在所述控制設(shè)備中。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦產(chǎn)勘探機器人，其特征在于，所述礦產(chǎn)勘探機器人還包括機械臂和導(dǎo)向機構(gòu)；所述機械臂設(shè)置在所述承載平臺的一側(cè)；所述導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)置在所述承載平臺的下方。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦產(chǎn)勘探機器人，其特征在于，所述采樣工具包括推鏟、小型鉆機和清掃器；所述采樣工具、所述視覺感知設(shè)備和所述分析設(shè)備分別設(shè)置在所述機械臂的前端；所述分析設(shè)備為激光誘導(dǎo)擊穿光譜分析儀。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種礦產(chǎn)勘探方法、礦產(chǎn)勘探系統(tǒng)和礦產(chǎn)勘探機器人，應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探機器人，礦產(chǎn)勘探機器人設(shè)置有視覺感知設(shè)備、分析設(shè)備和采樣工具，并與外設(shè)的上位機通訊連接；方法包括：通過視覺感知設(shè)備獲取目標(biāo)勘探點的勘探點圖像；將勘探點圖像輸入預(yù)先訓(xùn)練好的地質(zhì)類型識別模型，輸出勘探點圖像對應(yīng)的實際地質(zhì)類型；基于實際地質(zhì)類型和預(yù)設(shè)的地質(zhì)類型與采樣工具對應(yīng)關(guān)系，確定與實際地質(zhì)類型對應(yīng)的目標(biāo)采樣工具，并通過目標(biāo)采樣工具采集樣品；通過分析設(shè)備對采集到的樣品進行實時分析，得到目標(biāo)勘探點的實時勘探數(shù)據(jù)。該方式中，可以在復(fù)雜地形中自動識別地質(zhì)類型、選擇合適的采樣工具，并實時分析樣品成分，從而提高勘探工作的安全性和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：趙研博,常興國,趙亞寧,邱瓊文
受保護的技術(shù)使用者：安薩（北京）勘探科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19