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申请/专利权人：中国海洋大学

摘要：一种低扰动自适应地形的深海富钴结壳采矿车，包括履带车体架、履带行走系统、破碎采集系统、机械臂系统、矿石处理系统、电控系统。所述矿石处理系统设于履带车体架前部旋转平台上方，电控系统设于履带车体架后部上方，机械臂系统连接矿石处理系统前顶部与破碎采集系统顶部，履带行走系统位于车体架角部，通过弹簧液压杆、驱动轴与车体架连接。采用射流开槽、振动剥离方式对结壳进行扰动破碎，水力集矿管道头部设置旋转拨片桨。采用翘边型三角四履带行走装置，引导轮位置、履带形态自动调节，实现良好地面贴合；采用拇指履尺提升不同形态下抓地力；设置辅助推进装置提供应急保障。本发明能够实现复杂地形高效行走且海底低扰动结壳破碎采集。

主权项：1.一种低扰动自适应地形的深海富钴结壳采矿车，其特征在于，包括履带车体架、履带行走系统、破碎采集系统、机械臂系统、矿石处理系统、电控系统；所述履带车体架包括履带车底盘、旋转平台、水下摄像头、声学探测仪、探测设备架、驱动马达及其驱动轴、液压马达及其输出轴；旋转平台通过液压马达输出轴连接在履带车底盘前顶部；履带车底盘中间部位两侧对称设置有水下摄像头并固定于探测设备架上，水下摄像头上部设置有声学探测仪；驱动马达及其驱动轴分布于履带车体架侧面下部，用于驱动履带行走系统；水下摄像头和声学探测仪可以捕获海底地貌信息、车辆形态信息，将其反馈给电控系统；电控系统根据采集得到的信息对采矿车在海底复杂状况下的行走通过性进行判断、对行走路线进行规划；所述矿石处理系统包括矿石处理仓、水下摄像头、探测设备架，矿石处理仓前侧下部的两端对称设置有水下摄像头，固定于可旋转的铰接探测设备架上；其中，矿石处理仓可以对破碎采集系统得到的富钴结壳进行进一步筛分、破碎，形成颗粒大小均匀、便于向外输送的碎石块；所述矿石处理仓顶部设置有矿石输出口，通过输矿软管向母船输送结壳破碎石，底部设有尾流管水平延伸至履带车体架尾部，排出采矿尾流；矿石处理仓由履带车体架内部的液压马达输出轴固定连接到旋转平台上，液压马达能驱动旋转平台在行驶方向左右两侧各0～90°角度范围内水平旋转，使矿石处理仓和与其相连的水下摄像头、机械臂系统、破碎采集系统在履带车体架上整体转向；所述电控系统包括电控设备仓、能源供应仓、螺旋桨推进器，螺旋桨推进器设置在电控设备仓、能源供应仓外侧中央位置，作为辅助推进装置帮助采矿车进行灵活推进、调整行驶姿态；电控设备仓中设有信息接收器、信号处理器、数据处理器，能够对各类信息采集器反馈的海底环境、采矿车辆信息进行加工处理，可以在操作人员的协助控制下发射新的指令调整车辆的工作状况；所述履带行走系统大致呈单侧翘边的三角形，包括履带架、引导轮、驱动轮、支重轮、张紧轮、履带、履带轮弹簧液压杆、限位拇指履尺；驱动轮固定于履带架中间顶部一角，与履带车体架的驱动轴连接；履带轮弹簧液压杆连接履带架与履带车底盘，通过伸缩实现履带行走系统姿态调节；引导轮位于履带架前部一角，与履带架之间用液压杆连接，使履带行走系统可以通过改变引导轮位置形态贴合崎岖路面坡度；张紧轮位于履带架后部一角，通过张紧弹簧连接并实现履带张紧；支重轮固定于履带架底部；履带的履尺交界处设置限位拇指履尺实现良好抓地；所述破碎采集系统包括采集罩、高压水射流喷头、声学测距传感器、液压泵吸矿头、高频微振动破碎器、声学测厚探测器、液压冲击剥离器及铲矿底板；所述采集罩的底面前侧设有一组间隔布置的所述高压水射流喷头，高压水射流喷头的后侧设有等距间隔布置的所述声学测距传感器，采集罩的前侧面外部设置声学测厚探测器，声学测距传感器、声学测厚探测器的信号端最终与电控设备仓内的电控系统通讯连接；在声学测距传感器的后侧部位设置有高频微振动破碎器，在高频微振动破碎器后侧布置有液压泵吸矿头，在采集罩底部后侧设置有一组液压冲击剥离器及铲矿底板；所述机械臂系统内部嵌有波纹壁矿石抽吸管道、水射流管道、电气线路，延伸连通破碎采集系统与矿石处理系统；波纹壁矿石抽吸管道终端连接液压泵吸矿头，水射流管道终端连接高压水射流喷头；在液压杆及转轴的作用下，机械臂系统可以折叠、弯曲、伸展，对采集系统进行竖向平面内的高低、前后、俯仰角度姿态调节；所述矿石处理系统设于履带车体架前部旋转平台上方，电控系统设于履带车体架后部上方，机械臂系统起始端连接矿石处理系统前方顶部，终止端连接破碎采集系统顶部，履带行走系统分为四个相同的行走单元，分别位于履带车体架的四个角部位置，通过履带轮弹簧液压杆、驱动轴与履带车体架连接。

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