本厂区料堆采样机器人方案，主要用于矿粉、矿石、煤炭等散料自动化采样作业，适用于厂区固定堆料区、半封闭原料棚、厂内转运站堆料区等带棚封闭/半封闭料场。西安红宇针对该类料场空间狭小、环境封闭、高度受限、地面不平、粉尘浓度高的特点，可有效替代人工完成全流程采样，实现采样作业自动化、无人化，具体内容如下：

一、核心适用场景

专用于冶金、钢铁行业带棚封闭/半封闭散料堆场，涵盖厂区固定散料堆放区、半封闭原料棚、厂内物料转运站周边堆料区，可满足矿粉、矿石、煤炭、熟料等各类大宗散料的采样需求，尤其适配矿粉规范化采样作业。

二、核心解决痛点

目前，厂区带棚料堆大多以人工采样为主，且存在人工作业劳动强度高、环境粉尘对人员人身的伤害较大、采样效率低、采样规范性难以保障的行业难题，采样机器人可实现有效的人工替代，同时满足厂区料场狭小低矮的空间要求。

三、核心结构设计

设备采用模块化紧凑设计，完全贴合冶金、钢铁行业料场作业需求，以实现自动化高效作业：

1.履带式行走机构：采用橡胶履带底盘，接地比压小、防滑防陷，配备视觉扫描及定位、行走控制系统，转场灵活，定点驻停稳定，适配企业料场地面不平及流程化作业场景。履带车依靠多种传感器实时感知周围环境，能够自主识别路线、判断行进方向，按照规划路径稳定行驶，具备良好的自主导航能力。同时，它可以自动检测前方及周边障碍物，通过灵活调整行驶速度和转向方向实现智能避障，结合履带底盘通过性强、转向灵活的特点，在复杂路况下也能安全顺畅行进。

2.主辅机械臂：采用大臂小臂伸缩臂结构设计，适配厂区带棚料场，主机械臂执行采样作业，辅机械臂负责接料集料，双臂联动灵活，协同作业。

3.采样执行机构：采用钢质钎杆作为主体执行部件，特殊物料可选配合金采样头，钎杆刚性强、穿透力佳，实现垂直物料插入，满足料堆不同高度的采样要求。

4.集料装置：配备专用取样桶，与采样执行机构无缝衔接，可将钎杆采集的矿粉完全导入取样桶，全程无撒漏、无残留。

5.智能控制系统：内置多种采样方法、份数设定程序，可根据批量自动匹配采样参数，自主完成布点、插入、旋转、拔钎、导料全流程，保障采样规范性。

采用1.5米钢钎按50厘米点距均匀布点，分步实施采样，选用三角形、星形、菱形、梯形等多种随机采样法；严格依据矿粉批量确定最少份样数，大样量控制在20～160kg，保证各份样量误差变异系数小于20%；上部采样时钢钎垂直插至矿粉底部旋转后拔出，下部采样采用倾斜插入方式，取样部位完全没入料堆后拔出，导料机构同步运行，将采集到的矿粉平稳输送至专用取样桶内，完成单点位样品收集。

批量大小与最少份样数（份样数：由一交货矿粉中的1个点或1个部位按规定质量取出的样品）：

批量大小（t）

<1

≥1

≥5

≥30

≥50

≥100

最少份样数（钎）

＞10

15

20

25

30

40~60

1.自主行驶到位：设备采用履带底盘，无需人工现场高强度操作，可自主行驶至预设的采样点位，准备开展作业。

2.料堆形态扫描识别：到达点位后，设备视觉系统自动启动，对矿料料堆形态进行扫描识别，为后续精准采样提供数据支撑。

3.机械臂姿态自动调整：主机械臂与辅助机械臂联动配合，根据料堆扫描结果，自动调整至最优采样姿态，确保采样位置准确。

4.钎杆执行分层采样动作：钢质采样钎杆按照上部、下部不同采样要求，依次完成插入料堆、旋转钻进取样、完成取样后拔钎退出的整套动作，实现规范取样。

5.矿粉自动收集入桶：在钎杆采样的同时，导料机构同步运行，将采集到的矿粉平稳输送至专用取样桶内，完成单点位样品收集。

6.自动转场完成全部采样：单个采样点位作业完成后，设备自动行驶转场，按照预设的采样方法和规定份样数量，依次完成所有点位采样。

7.任务结束自动撤离：全部采样任务完成后，设备自动行驶撤离至指定安全区域，流程结束。

8.行驶往返全程启用启用避障，采样作业时仅保留急停功能。

1.采样方式：钎杆垂直钻入采样，符合《GB/T 2007.1-1987散装矿产品取样、制样通则》全深度取样要求。

2.钎杆长度：1.5m，采样深度0.5-1.0m可调，常规作业深度0.5m，可避开表层氧化物料；单点采样时间30秒。

3.执行机构：主臂采样+辅臂接料，双臂联动无干涉。

4.行走底盘：履带式自主行走，驻停稳定，适配狭小空间与复杂地面。

5.作业模式：全自动/半自动/手动三档可调。

6.适用环境：适配冶金、钢铁、建材、水泥企业带棚料场高粉尘环境，防尘抗干扰，可长期稳定运行。

7.联动性能：主辅臂响应迅速，配合默契，连续作业效率高。

1.场景高度适配：机身低矮、结构紧凑、转向灵活，完美匹配冶金、钢铁、建材、水泥企业带棚料场受限作业环境。

2.减负增效显著：替代人工完成高强度作业，大幅降低人工作业劳动强度，同时减少粉尘对人身伤害，提升采样效率与规范。

3.采样精准合规：契合国标取样规范，严格按照批量、布点、份样量要求执行，样品代表性强。

4.运行稳定可靠：履带底盘适配恶劣作业地面，钢质钎杆强度高、耐用性好，特殊工况可搭配合金采样头，多模式作业可满足企业多样化采样需求。