一、项目背景
矿山开采的是一种质量不均匀的散状物料，在质量检验的整个环节中，采样误差占80%，因此，采样对物料质量的检验是至关重要的。如何实现在火车、汽车运行中采样、制样、弃样自动化处理，取代传统人工车皮采样作业，利用先进的智能化技术，智能判断、动态快速采样，大大减少了安全隐患，提高采样效率，降低人工劳动强度，增强产品指标的可信度成为了迫在眉睫的问题。随着智能矿山的稳步推进，图像识别技术的发展，机器人工业化的广泛应用，中矿冶金有限公司智能采样机器人应运而生。
二、传统采样机
传统采样方式包括：人工采样、机械采样和车载移动式采制样机。
人工采样因人工操作引入的误差较多，不易准确按照国家机械化采样标准中规定的采样布点进行取样，费时又费力，这使得机械采样机开始在煤炭及相关行业普及。
机械采样以固定式采样机为主，包括门式采样机、桥式采样机等，虽然其采样结果准确，效率较高，但其具有对建设环境要求较高、一次性投资较大、不能大范围移动等一些客观因素，制约了企业运料、堆料方式，在许多矿山生产、销售和使用企业。
车载移动式采制样机突破了传统采样工作的局限，具有移动方便、操作简单、控制方式多样、可以实现部分断面采样、破碎、缩分、集样一体化，效率较高、采样周期较短等特点。与传统的人工采样和固定式采样相比，可“准确、灵活、高效、省力”地对产品进行自动采样，具备用途广泛、功能强大、设计先进、操作方便、采制样迅速等性能特点；但也存在汽车、火车人工采制样效率低、误差大、纠纷多等突出问题。
三、智能采样机器人特点及原理
中矿冶金研发的采样机器人，是利用人工智能软件及六轴机器人相融合的技术。采样机器人最鲜明的特点：结构简单，运用灵活。传统的机械式采样设备结构繁杂，执行效率慢，尤其是传统的火车采样机、汽车采样机价格高昂，工艺复杂。伴随着科学技术的不断进步，采样工作必然要融入智能化元素。中矿冶金团队在采样机器人领域持续研发，运用人工智能技术，赋予机器人完美动作，轻松完成各种采样工作。
该设备是根据图像识别智能采样系统在可采样区域内随机位置及深度选取，机器人操控其姿态到达采样系统发送的随机采样点位置将材料抓取，并把材料可靠地夹紧，再由机器人移动至放样点位置，采样臂再将材料全部卸至放样点，机器人完成执行动作。
针对现场采样实际情况,采样装置采用柔性万向机构设计，在3D空间均有移动变形空间，结构强度高，便于机器人在移动车厢里高速采样。钻探式采样头设计：采样深度为200--800 可调，采样重量5-10k可调；移动过程不漏煤；全粒级采、卸自如；采样粒度<100mm。
四、产品主要参数
取样方式 按GB/T19494-2004标准“真随机”自动选点取样，无人工干预。
采样深度 0-800mm
最大采样半径 4500mm
最小采样半径50mm
采样周期 ≤10s
标称最大粒度 100mm
采样臂回转角度 360º
级子样量5- 10kg
五、产品优势
国标采样、无人值守。
复杂问题简单化，传统的机械采样设备工艺非常复杂，环节重重，故障率高；机器人采样简单直接，做到最优化设计。
智能识别判断：自动识别车牌号、车厢号，自动上桶、出桶、称重、封装、记录，全程无人辅助。
采样方式：动态或静态国标随机采样。抓取式、钻探式、插入式等多种可选。秒换采样头，一机变多机，不同物料自动更换对应快装采样头，采样随机，全程无人干预。
布置灵活：路边、路间、车载机器人均可。
采样头顶部设有1个集料口和2个弃料口，起到初级缩分的作用，可保证采取材料适量。
12V、380V电压，动力简单。
六轴机器人执行采样动作平稳、快速、精确。
多传感器检测技术的应用，保证采样过程的安全性、精确性。
六、主要设备清单
矿山开采的是一种质量不均匀的散状物料，在质量检验的整个环节中，采样误差占80%，因此，采样对物料质量的检验是至关重要的。如何实现在火车、汽车运行中采样、制样、弃样自动化处理，取代传统人工车皮采样作业，利用先进的智能化技术，智能判断、动态快速采样，大大减少了安全隐患，提高采样效率，降低人工劳动强度，增强产品指标的可信度成为了迫在眉睫的问题。随着智能矿山的稳步推进，图像识别技术的发展，机器人工业化的广泛应用，中矿冶金有限公司智能采样机器人应运而生。
二、传统采样机
传统采样方式包括：人工采样、机械采样和车载移动式采制样机。
人工采样因人工操作引入的误差较多，不易准确按照国家机械化采样标准中规定的采样布点进行取样，费时又费力，这使得机械采样机开始在煤炭及相关行业普及。
机械采样以固定式采样机为主，包括门式采样机、桥式采样机等，虽然其采样结果准确，效率较高，但其具有对建设环境要求较高、一次性投资较大、不能大范围移动等一些客观因素，制约了企业运料、堆料方式，在许多矿山生产、销售和使用企业。
车载移动式采制样机突破了传统采样工作的局限，具有移动方便、操作简单、控制方式多样、可以实现部分断面采样、破碎、缩分、集样一体化，效率较高、采样周期较短等特点。与传统的人工采样和固定式采样相比，可“准确、灵活、高效、省力”地对产品进行自动采样，具备用途广泛、功能强大、设计先进、操作方便、采制样迅速等性能特点；但也存在汽车、火车人工采制样效率低、误差大、纠纷多等突出问题。
三、智能采样机器人特点及原理
中矿冶金研发的采样机器人，是利用人工智能软件及六轴机器人相融合的技术。采样机器人最鲜明的特点：结构简单，运用灵活。传统的机械式采样设备结构繁杂，执行效率慢，尤其是传统的火车采样机、汽车采样机价格高昂，工艺复杂。伴随着科学技术的不断进步，采样工作必然要融入智能化元素。中矿冶金团队在采样机器人领域持续研发，运用人工智能技术，赋予机器人完美动作，轻松完成各种采样工作。
该设备是根据图像识别智能采样系统在可采样区域内随机位置及深度选取，机器人操控其姿态到达采样系统发送的随机采样点位置将材料抓取，并把材料可靠地夹紧，再由机器人移动至放样点位置，采样臂再将材料全部卸至放样点，机器人完成执行动作。
针对现场采样实际情况,采样装置采用柔性万向机构设计，在3D空间均有移动变形空间，结构强度高，便于机器人在移动车厢里高速采样。钻探式采样头设计：采样深度为200--800 可调，采样重量5-10k可调；移动过程不漏煤；全粒级采、卸自如；采样粒度<100mm。
四、产品主要参数
取样方式 按GB/T19494-2004标准“真随机”自动选点取样，无人工干预。
采样深度 0-800mm
最大采样半径 4500mm
最小采样半径50mm
采样周期 ≤10s
标称最大粒度 100mm
采样臂回转角度 360º
级子样量5- 10kg
五、产品优势
国标采样、无人值守。
复杂问题简单化，传统的机械采样设备工艺非常复杂，环节重重，故障率高；机器人采样简单直接，做到最优化设计。
智能识别判断：自动识别车牌号、车厢号，自动上桶、出桶、称重、封装、记录，全程无人辅助。
采样方式：动态或静态国标随机采样。抓取式、钻探式、插入式等多种可选。秒换采样头，一机变多机，不同物料自动更换对应快装采样头，采样随机，全程无人干预。
布置灵活：路边、路间、车载机器人均可。
采样头顶部设有1个集料口和2个弃料口，起到初级缩分的作用，可保证采取材料适量。
12V、380V电压，动力简单。
六轴机器人执行采样动作平稳、快速、精确。
多传感器检测技术的应用，保证采样过程的安全性、精确性。
六、主要设备清单
| 序号 | 设备名称 | 型号规格 | 数量 | 单位 |
| 1 | 六轴采样机器人 | PRCS-01 导轨驱动及线缆 | 1 | 台 |
| 2 | 自动快装采样臂 | PRCS-02/03 精煤/混煤/原煤 | 2 | 件 |
| 3 | PLC控制柜 | PRCS-K01 | 1 | 台 |
| 4 | 低压配电柜 | PRCS-P01 | 2 | 台 |
| 5 | 操 控 台 | TH15 触摸屏+柜+桌椅 | 1 | 台 |
| 6 | 智能控制软件 | PRCS V1.2釆制样软件 | 1 | 套 |
| 7 | 图像识别系统 | ZTKC127 | 1 | 套 |
| 8 | 测距传感器 | P+F 量程＞5m | 2 | 台 |
| 9 | 车辆管理系统 | 车号识别+闸机、信号灯等 | 1 | 套 |
| 10 | 网络视频监控 | 海康网络视频监控系统，6 摄像头+硬盘录像+55'电视 | 1 | 套 |
| 11 | 工 控 机 |
I7-11700/16G/1T /DVD/32 寸 LCD |
1 | 台 |
| 12 | 全自动制样系统 | 破碎、缩分、集样、弃样等 | 1 | 套 |
