[发明专利]一种冰结构探测机器人及探测方法

权利要求书

1.一种冰结构探测机器人，包括移动机器人，其特征在于，还包括设置于所述移动机器人上的可见冰裂隙及障碍物探测系统、雷达探测系统、雪样采集系统及机器人端控制器(5)；

所述可见冰裂隙及障碍物探测系统用于获取可见冰裂隙及障碍物信息，并将可见冰裂隙及障碍物信息发送给机器人端控制器(5)；

所述雷达探测系统用于获取不可见冰裂隙信息和冰结构信息，并将不可见冰裂隙信息和冰结构信息发送给机器人端控制器(5)；

所述机器人端控制器(5)用于接收所述可见冰裂隙及障碍物探测系统发送的可见冰裂隙及障碍物信息，及接收所述雷达探测系统发送的不可见冰裂隙信息和冰结构信息，进行路径规划和避障；

所述雪样采集系统用于采集雪样或冰样。

2.根据权利要求1所述的冰结构探测机器人，其特征在于，所述雪样采集系统设置于所述移动机器人的前端；

所述雷达探测系统设置于所述移动机器人的后端；

所述可见冰裂隙及障碍物探测系统设置于所述移动机器人的的顶部。

3.根据权利要求1所述的冰结构探测机器人，其特征在于，所述可见冰裂隙及障碍物探测系统包括三自由度云台(7)及设置于所述三自由度云台(7)上的激光雷达(6)和远距离观测相机(8)，所述激光雷达(6)和远距离观测相机(8)用于观测和获取移动机器人周围环境的障碍物信息与可见冰裂隙信息。

4.根据权利要求1所述的冰结构探测机器人，其特征在于，所述雷达探测系统包括探冰雷达(1)和探冰雷达支撑臂(2)，其中探冰雷达支撑臂(2)的一端与所述移动机器人连接，探冰雷达(1)设置于探冰雷达支撑臂(2)的另一端上；所述探冰雷达(1)用于探测不可见冰裂隙信息和冰结构信息；所述探冰雷达支撑臂(2)可根据地形动态调整所述探冰雷达(1)的探测高度和角度。

5.根据权利要求1所述的冰结构探测机器人，其特征在于，所述雪样采集系统包括样品箱(9)、前视觉平台(10)、近距离操作相机(11)、采样机械臂(12)及采样工具(13)，其中样品箱(9)、前视觉平台(10)及采样机械臂(12)设置于所述移动机器人的前端；所述采样工具(13)设置于所述采样机械臂(12)的执行末端；所述近距离操作相机(11)设置于所述前视觉平台(10)内，用于实时监测采样机械臂(12)的采样过程。

6.根据权利要求5所述的冰结构探测机器人，其特征在于，所述采样机械臂(12)的基座关节位于所述前视觉平台(10)的下方；所述样品箱(9)位于所述前视觉平台(10)的上方。

7.根据权利要求1所述的冰结构探测机器人，其特征在于，还包括惯性导航单元(3)；所述惯性导航单元(3)用于将所述移动机器人实时位置和姿态信息发送给机器人端控制器(5)，所述机器人端控制器(5)根据移动机器人实时位置和姿态信息进行所述移动机器人的运动控制。

8.根据权利要求1所述的冰结构探测机器人，其特征在于，还包括无线通讯设备(4)；所述无线通讯设备(4)用于通过无线方式读取所述雷达探测系统采集的冰结构数据信息，及与所述机器人端控制器(5)和监控计算机进行通信。