[發明專利]基于虛擬現實技術的無損檢測機器人智能檢測方法

有效

• 申請號: 201310493138.5
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103761996A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王可慶;黃曉辰;朱雪宏;陳建;李明;林戈;陳懷東;林忠元;丁承君;張明路
• 申請（專利權）人: 中廣核檢測技術有限公司;王可慶;黃曉辰;朱雪宏;陳建;李明;林戈;陳懷東;林忠元;丁承君;張明路
• 主分類號: G21C17/003
• 分類號: G21C17/003;G21C17/01
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;夏振

1.一種基于虛擬現實技術的無損檢測機器人智能檢測方法，其特征在于在檢測前需要預先采用虛擬現實技術構建無損檢測機器人仿真模型以及反應堆壓力容器仿真模型，所述方法包括以下步驟：

（1）將進行無損檢測的無損檢測機器人安裝到待檢測的反應堆壓力容器內的預定位置；

（2）將無損檢測機器人各個自由度運動軸恢復到初始狀態后，然后對各個自由度運動軸進行位置標定，構建全局坐標系和各個自由度運動軸的軸坐標系；

（3）使無損檢測機器人仿真模型與被仿真的標定后無損檢測機器人建立對應關系以及使反應堆壓力容器仿真模型與被仿真的標定后反應堆壓力容器之間建立對應關系；

（4）無損檢測機器人仿真模型根據實時獲取的無損檢測機器人各個自由度運動軸的位置姿態信息反饋值在三維虛擬環境中進行位置姿態變換，虛擬顯示并控制無損檢測機器人同步運動進行無損檢測。

2.根據權利要求1所述的無損檢測機器人智能檢測方法，其特征在于所述方法中無損檢測機器人仿真模型以及反應堆壓力容器仿真模型通過三維建模軟件構建，啟動無損檢測機器人仿真模型以及反應堆壓力容器仿真模型后，以反應堆壓力容器為應用場景開始位置標定無損檢測機器人各個自由度運動軸。

3.根據權利要求1所述的無損檢測機器人智能檢測方法，其特征在于所述方法中使仿真模型與被仿真的硬件設備建立對應關系是按照如下步驟進行：

1）將無損檢測機器人各部件組裝后進行運動控制功能、安全功能測試，確保硬件設備功能正常運行；

2）將無損檢測機器人安裝至反應堆壓力容器規定位置，然后對無損檢測機器人各個自由度運動軸進行位置標定；

3）各個自由度運動軸位置標定完成后，并確認標定準確后，啟動無損檢測機器人仿真模型、反應堆壓力容器仿真模型進行同步處理，以反應堆壓力容器仿真模型為應用場景，將無損檢測機器人仿真模型各個自由度運動軸同步到標定后的位置坐標；同步完成后即建立了硬件設備與虛擬現實中仿真設備的姿態與位置的對應關系。

4.根據權利要求1所述的無損檢測機器人智能檢測方法，其特征在于所述方法步驟（2）中進行各個自由度運動軸位置標定的步驟包括：

1）預先對各個自由度運動軸的使能、速度、軟件限位、控制器限位進行初始化設置；

2）標定開始后，運動軸向負機械限位進行運動，時刻檢測運動軸是否到達負機械限位；

3）到達負機械限位后向正方向運動，根據各個自由度運動軸的特點和需要到達的預定位置確定運動量；

4）標定結束，通過標定確定各個自由度運動軸的參數。

5.根據權利要求1所述的無損檢測機器人智能檢測方法，其特征在于所述方法步驟（4）中進行同步控制無損檢測機器人進行無損檢測的具體步驟包括：

1）無損檢測機器人各個自由度運動軸運動后按照預定周期向控制卡或者控制盒發送無損檢測機器人各個自由度運動軸的編碼器反饋值；

2）控制卡或者控制盒讀取無損檢測機器人各個自由度運動軸的編碼器返回值，換算得到無損檢測機器人各個自由度運動軸中直線軸的運動距離及旋轉軸的運動角度；

3）無損檢測機器人仿真模型和反應堆壓力容器仿真模型通過三維坐標的確定及圖形變換算法，將編碼器返回值所代表的實際物理量進行解算，獲得驅動無損檢測機器人仿真模型進行變換的解，驅動無損檢測機器人仿真模型變換，實現虛擬現實中無損檢測機器人仿真模型與實際無損檢測機器人的同步運動。

6.根據權利要求1所述的無損檢測機器人智能檢測方法，其特征在于所述方法中無損檢測機器人設置有與核電站反應堆壓力容器具體安裝工位配合的安裝臂,每個安裝臂末端設置氣動定心裝置與核電站反應堆壓力容器具體安裝工位插接配合；所述安裝臂間設置立柱，所述安裝臂固定連接在立柱上，所述立柱下端連接若干個用來進行無損檢測的機械臂；所述機械臂末端固定探頭工具架。