[發明專利]蒸汽發生器爬壁機器人

有效

• 申請號: 201310542645.3
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103586870A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 吳新宇;劉青松;傅睿卿;孫健銓;蔣萍;正端;陳光辰;孟超超;董亞超;王國河
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J19/04;B25J13/08;F22B37/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 沈祖鋒;郝明琴

【技術領域】

本發明涉及自動化控制領域，尤其涉及一種蒸汽發生器爬壁機器人。

【背景技術】

自福島核電站發生事故以來，核電站的安全性、可靠性受到社會各界的普遍關注，核電站的定期安全檢查是保障核電站正常運行的重要措施。隨著科技水平的不斷提高，自動化、智能化的檢測機器人可以代替檢測人員進入危險、狹小的空間進行檢測，檢測人員可以遠程遙控操作檢測機器人，從而保證了操作人員的安全，提高了檢測效率。

蒸汽發生器是核電站中用于將一回路冷卻劑與二回路給水進行熱交換的重要設備，是產生飽和蒸汽供給二回路的動力裝置。若蒸汽發生器長期不清潔，往往會形成一定厚度的泥渣堆積層，從而導致堆積層內傳熱管的多種形式的破損。因此，通過蒸汽發生器爬壁機器人對管板二次側進行全面和實時的清潔度檢查、以維持蒸汽發生器的正常運行是十分必要的。

現有技術中的蒸汽發生器爬壁機器人以小車為載體，在蒸汽發生器內部豎直壁面上吸附和行走。該機器人包括至少兩個輪子，輪上裝有永磁體，且分別由電機獨立驅動，其缺點是無法自動定位、自動導航，不能夠在蒸汽發生器內部實施高效、精確的檢測和維護。

【發明內容】

本發明旨在解決上述現有技術中存在的問題，提出一種蒸汽發生器爬壁機器人。

本發明提出的蒸汽發生器爬壁機器人包括行走系統、控制系統、定位系統以及交互系統，所述行走系統包括動力源機構、運動機構以及吸附機構，所述控制系統包括：主控模塊、處理模塊以及存儲模塊。其中，所述存儲模塊存儲蒸汽發生器內部三維結構圖像以及機器人預設運動路徑；所述定位系統獲取所述機器人與所述傳熱管的位置關系信息、或所述機器人的運動屬性信息；所述處理模塊根據所述位置關系信息或運動屬性信息、同時結合所述三維結構圖像獲取所述機器人在所述蒸汽發生器內部的實時位置；所述主控模塊根據所述實時位置以及預設運動路徑向所述動力源機構發送控制指令，所述動力源機構為所述運動機構提供動力；所述交互系統接收外部指令信號，所述主控模塊還根據所述實時位置以及外部指令信號向所述動力源機構發送控制指令；所述交互系統顯示所述機器人的實時位置。

本發明提出的蒸汽發生器爬壁機器人通過獲取其與傳熱管的位置信息和/或所述機器人的運動屬性信息，從而自動計算其當前位置。本發明提出的蒸汽發生器爬壁機器人定位精準，可以在蒸汽發生器內部實施高效、精確的檢測和維護。

【附圖說明】

圖1為蒸汽發生器的側面剖視圖。

圖2為本發明一實施例的蒸汽發生器爬壁機器人系統結構圖。

【具體實施方式】

下面結合具體實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明。下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明的技術方案，而不應當理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，術語“內”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不應當理解為對本發明的限制。

本發明公開了一種蒸汽發生器爬壁機器人，該蒸汽發生器爬壁機器人用于清潔和檢測蒸汽發生器中的傳熱管。如圖1所示，蒸汽發生器是一直徑約3至4米的圓柱形設備，其內部分布有約上千根用于熱交換的傳熱管，其中，傳熱管12與蒸汽發生器內壁11的間距約100毫米。

如圖2所示，本發明提出的蒸汽發生器爬壁機器人包括行走系統100、控制系統200、定位系統300以及交互系統400，所述行走系統100進一步包括動力源機構101、運動機構102以及吸附機構103，所述控制系統200進一步包括：主控模塊201、處理模塊202以及存儲模塊203。

其中，存儲模塊203預先存儲了所述蒸汽發生器內部的三維結構圖像以及機器人預設運動路徑；定位系統300用于獲取所述機器人與所述傳熱管的位置關系信息或所述機器人的運動屬性信息；處理模塊202根據所述位置關系信息或運動屬性信息、同時結合所述三維結構圖像獲取所述機器人在所述蒸汽發生器內部的實時位置；主控模塊201根據所述實時位置以及預設運動路徑向動力源機構101發送控制指令，動力源機構101為運動機構102提供動力；交互系統400接收外部指令信號，主控模塊201還根據所述實時位置以及外部指令信號向動力源機構101發送控制指令；交互系統400還用于顯示所述機器人的實時位置。