[發(fā)明專(zhuān)利]一種熱室環(huán)境下靶體遙控自動(dòng)維護(hù)裝置及其維護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310550095.X
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103612262A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒建軍;孫振忠;陳海彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄒建軍;孫振忠;陳海彬;東莞理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B25J11/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J11/00;B25J19/00;B25J19/04
• 代理公司: 廣州市一新專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44220
• 代理人: 傅俊朝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種遙控自動(dòng)維護(hù)裝置及維護(hù)方法，尤指一種熱室環(huán)境下的靶體遙控自動(dòng)維護(hù)裝置及維護(hù)方法。

背景技術(shù)

在科研技術(shù)的不斷發(fā)展下，零部件工作需要有系統(tǒng)、完整的工作及維護(hù)設(shè)備，很多時(shí)候的工作需要在大中型的熱室、操作放射性物質(zhì)工作室、有毒有害、有爆炸性危險(xiǎn)或超凈環(huán)境等工作環(huán)境中進(jìn)行工作，甚至是在輻射環(huán)境下工作過(guò)的零部件也存在著輻射，需要拖入熱室當(dāng)中進(jìn)行遙控維護(hù)，但是熱室環(huán)境下人無(wú)法靠近設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，目前使用的方法是采用主從機(jī)械手來(lái)進(jìn)行維護(hù)工作，且由于操作人員是隔著鉛窗玻璃或者攝像頭看到被維護(hù)對(duì)象進(jìn)行維護(hù)，而鉛窗玻璃對(duì)光線存在光的折射和反射，所以操作人員常常無(wú)法快速準(zhǔn)確的定位到被維護(hù)的零件，所以維護(hù)效率低下、操作人員也易疲勞，所以主從機(jī)械手存在著效率低，智能化不足等問(wèn)題，故在熱室環(huán)境下最好能有一種采用基于立體視覺(jué)及動(dòng)力機(jī)械手的自動(dòng)維護(hù)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在公開(kāi)一種遙控自動(dòng)維護(hù)裝置及維護(hù)方法，尤指一種熱室環(huán)境下的靶體遙控自動(dòng)維護(hù)裝置及維護(hù)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種熱室環(huán)境下的靶體遙控自動(dòng)維護(hù)裝置，所述的靶體遙控自動(dòng)維護(hù)裝置整體結(jié)構(gòu)包括密閉熱室、上天車(chē)、下天車(chē)、動(dòng)力機(jī)械手和立體視覺(jué)，所述的密閉熱室設(shè)置有安裝上天車(chē)與下天車(chē)的腔體，密閉熱室頂面安裝有進(jìn)口蓋，密閉熱室內(nèi)兩邊側(cè)壁各設(shè)置有兩側(cè)壁對(duì)稱(chēng)的上、下位置的兩個(gè)凸槽以及設(shè)置有對(duì)稱(chēng)的凹槽；

所述的上天車(chē)通過(guò)壓緊力抵住密閉熱室內(nèi)兩側(cè)壁，固定懸掛在密閉熱室的上凸槽上方，上天車(chē)安裝有滑塊，滑塊通過(guò)卡位凹槽與上天車(chē)下端的小凸緣卡扣式配合；滑塊下方安裝有卷絲輪與電機(jī)，電機(jī)側(cè)面設(shè)置有鍵，與卷絲輪鍵連接；卷絲輪兩側(cè)面各設(shè)置有凸圓柱，通過(guò)圓柱與滑塊下端的孔形成孔柱配合；

所述的下天車(chē)通過(guò)壓緊力抵住密閉熱室內(nèi)兩側(cè)壁，固定懸掛在密閉熱室的下凸槽上方，下天車(chē)安裝有兩個(gè)滑塊，滑塊通過(guò)卡位凹槽與下天車(chē)下端的小凸緣卡扣式配合；

所述的動(dòng)力機(jī)械手安裝在下天車(chē)的滑塊下方，通過(guò)動(dòng)力機(jī)械手對(duì)遙控維護(hù)的對(duì)象進(jìn)行維修和更換工作；?

所述的立體視覺(jué)設(shè)置為安裝在密閉熱室側(cè)壁、天車(chē)、動(dòng)力機(jī)械手的攝像頭以及密閉熱室內(nèi)的便攜式攝像頭，裝置通過(guò)立體視覺(jué)對(duì)被維護(hù)對(duì)象的三維重建，并建立被維護(hù)對(duì)象，動(dòng)力機(jī)械手通過(guò)立體視覺(jué)建立與被維護(hù)對(duì)象的坐標(biāo)關(guān)系，并通過(guò)坐標(biāo)關(guān)系準(zhǔn)確定位。

所述的密閉熱室的頂面至少有一個(gè)進(jìn)口蓋。

所述的密閉熱室的頂面設(shè)置有兩個(gè)進(jìn)口蓋。

所述的密閉熱室內(nèi)側(cè)壁的凹槽至少有一個(gè)大凹槽和一個(gè)小凹槽。

所述的墻體內(nèi)兩邊側(cè)壁各有3個(gè)大凹槽和6個(gè)小凹槽。

一種熱室環(huán)境下的靶體遙控自動(dòng)維護(hù)方法，所述的遙控自動(dòng)維護(hù)方法包括以下步驟：

第一步：攝像機(jī)標(biāo)定：系統(tǒng)標(biāo)定就是獲得立體視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的過(guò)程，包括攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)，兩攝像機(jī)之間的位置關(guān)系，攝像機(jī)坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系的關(guān)系等；通過(guò)從不同角度拍攝照片，標(biāo)定好攝像機(jī)之間的位置關(guān)系，攝像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的關(guān)系，以保證后續(xù)的激光掃描的精確性；

第二步：激光掃描：系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定后，安裝在動(dòng)力機(jī)械手末端的兩個(gè)激光攝像頭發(fā)出激光掃描目標(biāo)區(qū)域，激光掃描過(guò)程中碰觸到被維護(hù)對(duì)象會(huì)形成反射，反射的光線由攝像機(jī)檢測(cè)，檢測(cè)到光線形成被維護(hù)對(duì)象的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

第三步：三維重建：在獲取被維護(hù)對(duì)象的點(diǎn)云數(shù)據(jù)之后，通過(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)被維護(hù)對(duì)象的進(jìn)行三維重建，重建的結(jié)果來(lái)幫助動(dòng)力機(jī)械手對(duì)環(huán)境的理解；

第四步：天車(chē)移動(dòng)：在確立了被維護(hù)對(duì)象的三維結(jié)構(gòu)信息之后，把被維護(hù)對(duì)象的三維信息通訊給帶動(dòng)動(dòng)力機(jī)械手移動(dòng)的天車(chē)（天車(chē)由可伸縮的電纜帶動(dòng)，移動(dòng)的范圍覆蓋整個(gè)熱室環(huán)境），天車(chē)?yán)斫獗痪S護(hù)對(duì)象的三維坐標(biāo)關(guān)系后，就可以準(zhǔn)確的定位該維護(hù)對(duì)象；

第五步：動(dòng)力機(jī)械手工作：由于天車(chē)帶動(dòng)動(dòng)力機(jī)械手快速定位到被維護(hù)的對(duì)象，所以針對(duì)不同的維護(hù)過(guò)程，動(dòng)力機(jī)械手采用不同的工裝對(duì)維護(hù)對(duì)象進(jìn)行維修或更換工作；完成之后修復(fù)或更換工作之后，動(dòng)力機(jī)械手自動(dòng)回到初始位置，到此，整個(gè)維護(hù)過(guò)程完成。