一、項目背景
礦山開采的是一種質量不均勻的散狀物料，在質量檢驗的整個環節中，采樣誤差占80%，因此，采樣對物料質量的檢驗是至關重要的。如何實現在火車、汽車運行中采樣、制樣、棄樣自動化處理，取代傳統人工車皮采樣作業，利用先進的智能化技術，智能判斷、動態快速采樣，大大減少了安全隱患，提高采樣效率，降低人工勞動強度，增強產品指標的可信度成為了迫在眉睫的問題。隨著智能礦山的穩步推進，圖像識別技術的發展，機器人工業化的廣泛應用，中礦冶金有限公司智能采樣機器人應運而生。
二、傳統采樣機
傳統采樣方式包括：人工采樣、機械采樣和車載移動式采制樣機。
人工采樣因人工操作引入的誤差較多，不易準確按照國家機械化采樣標準中規定的采樣布點進行取樣，費時又費力，這使得機械采樣機開始在煤炭及相關行業普及。
機械采樣以固定式采樣機為主，包括門式采樣機、橋式采樣機等，雖然其采樣結果準確，效率較高，但其具有對建設環境要求較高、一次性投資較大、不能大范圍移動等一些客觀因素，制約了企業運料、堆料方式，在許多礦山生產、銷售和使用企業。
車載移動式采制樣機突破了傳統采樣工作的局限，具有移動方便、操作簡單、控制方式多樣、可以實現部分斷面采樣、破碎、縮分、集樣一體化，效率較高、采樣周期較短等特點。與傳統的人工采樣和固定式采樣相比，可“準確、靈活、高效、省力”地對產品進行自動采樣，具備用途廣泛、功能強大、設計先進、操作方便、采制樣迅速等性能特點；但也存在汽車、火車人工采制樣效率低、誤差大、糾紛多等突出問題。
三、智能采樣機器人特點及原理
中礦冶金研發的采樣機器人，是利用人工智能軟件及六軸機器人相融合的技術。采樣機器人最鮮明的特點：結構簡單，運用靈活。傳統的機械式采樣設備結構繁雜，執行效率慢，尤其是傳統的火車采樣機、汽車采樣機價格高昂，工藝復雜。伴隨著科學技術的不斷進步，采樣工作必然要融入智能化元素。中礦冶金團隊在采樣機器人領域持續研發，運用人工智能技術，賦予機器人完美動作，輕松完成各種采樣工作。
該設備是根據圖像識別智能采樣系統在可采樣區域內隨機位置及深度選取，機器人操控其姿態到達采樣系統發送的隨機采樣點位置將材料抓取，并把材料可靠地夾緊，再由機器人移動至放樣點位置，采樣臂再將材料全部卸至放樣點，機器人完成執行動作。
針對現場采樣實際情況,采樣裝置采用柔性萬向機構設計，在3D空間均有移動變形空間，結構強度高，便于機器人在移動車廂里高速采樣。鉆探式采樣頭設計：采樣深度為200--800 可調，采樣重量5-10k可調；移動過程不漏煤；全粒級采、卸自如；采樣粒度<100mm。
四、產品主要參數
取樣方式 按GB/T19494-2004標準“真隨機”自動選點取樣，無人工干預。
采樣深度 0-800mm
最大采樣半徑 4500mm
最小采樣半徑50mm
采樣周期 ≤10s
標稱最大粒度 100mm
采樣臂回轉角度 360º
級子樣量5- 10kg
五、產品優勢
國標采樣、無人值守。
復雜問題簡單化，傳統的機械采樣設備工藝非常復雜，環節重重，故障率高；機器人采樣簡單直接，做到最優化設計。
智能識別判斷：自動識別車牌號、車廂號，自動上桶、出桶、稱重、封裝、記錄，全程無人輔助。
采樣方式：動態或靜態國標隨機采樣。抓取式、鉆探式、插入式等多種可選。秒換采樣頭，一機變多機，不同物料自動更換對應快裝采樣頭，采樣隨機，全程無人干預。
布置靈活：路邊、路間、車載機器人均可。
采樣頭頂部設有1個集料口和2個棄料口，起到初級縮分的作用，可保證采取材料適量。
12V、380V電壓，動力簡單。
六軸機器人執行采樣動作平穩、快速、精確。
多傳感器檢測技術的應用，保證采樣過程的安全性、精確性。
六、主要設備清單
礦山開采的是一種質量不均勻的散狀物料，在質量檢驗的整個環節中，采樣誤差占80%，因此，采樣對物料質量的檢驗是至關重要的。如何實現在火車、汽車運行中采樣、制樣、棄樣自動化處理，取代傳統人工車皮采樣作業，利用先進的智能化技術，智能判斷、動態快速采樣，大大減少了安全隱患，提高采樣效率，降低人工勞動強度，增強產品指標的可信度成為了迫在眉睫的問題。隨著智能礦山的穩步推進，圖像識別技術的發展，機器人工業化的廣泛應用，中礦冶金有限公司智能采樣機器人應運而生。
二、傳統采樣機
傳統采樣方式包括：人工采樣、機械采樣和車載移動式采制樣機。
人工采樣因人工操作引入的誤差較多，不易準確按照國家機械化采樣標準中規定的采樣布點進行取樣，費時又費力，這使得機械采樣機開始在煤炭及相關行業普及。
機械采樣以固定式采樣機為主，包括門式采樣機、橋式采樣機等，雖然其采樣結果準確，效率較高，但其具有對建設環境要求較高、一次性投資較大、不能大范圍移動等一些客觀因素，制約了企業運料、堆料方式，在許多礦山生產、銷售和使用企業。
車載移動式采制樣機突破了傳統采樣工作的局限，具有移動方便、操作簡單、控制方式多樣、可以實現部分斷面采樣、破碎、縮分、集樣一體化，效率較高、采樣周期較短等特點。與傳統的人工采樣和固定式采樣相比，可“準確、靈活、高效、省力”地對產品進行自動采樣，具備用途廣泛、功能強大、設計先進、操作方便、采制樣迅速等性能特點；但也存在汽車、火車人工采制樣效率低、誤差大、糾紛多等突出問題。
三、智能采樣機器人特點及原理
中礦冶金研發的采樣機器人，是利用人工智能軟件及六軸機器人相融合的技術。采樣機器人最鮮明的特點：結構簡單，運用靈活。傳統的機械式采樣設備結構繁雜，執行效率慢，尤其是傳統的火車采樣機、汽車采樣機價格高昂，工藝復雜。伴隨著科學技術的不斷進步，采樣工作必然要融入智能化元素。中礦冶金團隊在采樣機器人領域持續研發，運用人工智能技術，賦予機器人完美動作，輕松完成各種采樣工作。
該設備是根據圖像識別智能采樣系統在可采樣區域內隨機位置及深度選取，機器人操控其姿態到達采樣系統發送的隨機采樣點位置將材料抓取，并把材料可靠地夾緊，再由機器人移動至放樣點位置，采樣臂再將材料全部卸至放樣點，機器人完成執行動作。
針對現場采樣實際情況,采樣裝置采用柔性萬向機構設計，在3D空間均有移動變形空間，結構強度高，便于機器人在移動車廂里高速采樣。鉆探式采樣頭設計：采樣深度為200--800 可調，采樣重量5-10k可調；移動過程不漏煤；全粒級采、卸自如；采樣粒度<100mm。
四、產品主要參數
取樣方式 按GB/T19494-2004標準“真隨機”自動選點取樣，無人工干預。
采樣深度 0-800mm
最大采樣半徑 4500mm
最小采樣半徑50mm
采樣周期 ≤10s
標稱最大粒度 100mm
采樣臂回轉角度 360º
級子樣量5- 10kg
五、產品優勢
國標采樣、無人值守。
復雜問題簡單化，傳統的機械采樣設備工藝非常復雜，環節重重，故障率高；機器人采樣簡單直接，做到最優化設計。
智能識別判斷：自動識別車牌號、車廂號，自動上桶、出桶、稱重、封裝、記錄，全程無人輔助。
采樣方式：動態或靜態國標隨機采樣。抓取式、鉆探式、插入式等多種可選。秒換采樣頭，一機變多機，不同物料自動更換對應快裝采樣頭，采樣隨機，全程無人干預。
布置靈活：路邊、路間、車載機器人均可。
采樣頭頂部設有1個集料口和2個棄料口，起到初級縮分的作用，可保證采取材料適量。
12V、380V電壓，動力簡單。
六軸機器人執行采樣動作平穩、快速、精確。
多傳感器檢測技術的應用，保證采樣過程的安全性、精確性。
六、主要設備清單
| 序號 | 設備名稱 | 型號規格 | 數量 | 單位 |
| 1 | 六軸采樣機器人 | PRCS-01 導軌驅動及線纜 | 1 | 臺 |
| 2 | 自動快裝采樣臂 | PRCS-02/03 精煤/混煤/原煤 | 2 | 件 |
| 3 | PLC控制柜 | PRCS-K01 | 1 | 臺 |
| 4 | 低壓配電柜 | PRCS-P01 | 2 | 臺 |
| 5 | 操 控 臺 | TH15 觸摸屏+柜+桌椅 | 1 | 臺 |
| 6 | 智能控制軟件 | PRCS V1.2釆制樣軟件 | 1 | 套 |
| 7 | 圖像識別系統 | ZTKC127 | 1 | 套 |
| 8 | 測距傳感器 | P+F 量程＞5m | 2 | 臺 |
| 9 | 車輛管理系統 | 車號識別+閘機、信號燈等 | 1 | 套 |
| 10 | 網絡視頻監控 | 海康網絡視頻監控系統，6 攝像頭+硬盤錄像+55'電視 | 1 | 套 |
| 11 | 工 控 機 |
I7-11700/16G/1T /DVD/32 寸 LCD |
1 | 臺 |
| 12 | 全自動制樣系統 | 破碎、縮分、集樣、棄樣等 | 1 | 套 |
