[發明專利]一種用于核電站場所的遙操作設備、系統及其作業方法

在審

• 申請號: 201710917608.4
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107639621A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 趙宏輯;吳玉;張美玲;陳少南;王雪竹;胡海翔;周軍;陳國棟;杜佳;李兵;董鵬飛
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/16;B25J13/00;G01D21/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 張艷美,郝傳鑫

1.一種用于核電站場所的遙操作設備，可在操控裝置的遙控下在所述核電站場所進行作業，其特征在于，所述遙操作設備包括移動載體、多自由度機械手臂、末端作業工具、視覺系統及通信系統，所述移動載體、多自由度機械手臂及視覺系統通過所述通信系統與所述操控裝置通信連接，所述多自由度機械手臂可折疊地安裝在所述移動載體上，所述末端作業工具安裝在所述多自由度機械手臂的末端，所述視覺系統用于圖像監測及視覺定位并將相應的視覺信息發送給所述操控裝置，以對周圍環境進行觀察并定位所述遙操作設備與目標位置之間的相對位置關系及所述末端作業工具與操作物之間的相對位置關系，所述移動載體用于在所述操控裝置的控制下行進至所述目標位置處，所述多自由度機械手臂可在所述操控裝置的控制下于多角度及不同高度上調整所述末端作業工具的姿態。

2.根據權利要求1所述的用于核電站場所的遙操作設備，其特征在于，所述移動載體具有履帶式底盤。

3.根據權利要求2所述的用于核電站場所的遙操作設備，其特征在于，所述履帶式底盤包括分別位于所述移動載體兩側的兩可變形履帶結構，兩所述可變形履帶結構具有適合平地移動、越壕溝的未撐起狀態及適合越障行進的用于將所述移動載體撐起的撐起狀態，所述移動載體的底部的前后兩端分別形成有斜面，兩所述可變形履帶結構分別包括前輪、后輪及若干位于所述前輪與所述后輪之間的輔助輪，所述移動載體處于撐起狀態時，所述前輪相較所述后輪處于較高的位置。

4.根據權利要求1所述的用于核電站場所的遙操作設備，其特征在于，所述移動載體內設置有用于存放、搬運所述末端作業工具及零件的載荷艙。

5.根據權利要求1所述的用于核電站場所的遙操作設備，其特征在于，所述通信系統包括線纜，所述移動載體內設置有用于收放所述線纜的線纜收放艙，所述遙操作設備行進時，所述線纜可以自動伸出或者縮回。

6.根據權利要求1所述的用于核電站場所的遙操作設備，其特征在于，所述視覺系統包括設置在所述移動載體上的用于監測并獲取周圍環境信息的全景相機、用于獲取距離信息的激光掃描儀以及鄰近所述末端作業工具設置的用于視覺定位及觀察所述末端作業工具作業的手眼相機。

7.根據權利要求1所述的用于核電站場所的遙操作設備，其特征在于，還包括設置在所述多自由度機械手臂的末端與所述末端作業工具之間的腕力傳感器。

8.根據權利要求1所述的用于核電站場所的遙操作設備，其特征在于，所述多自由度機械手臂的末端安裝有工具快換器，所述工具快換器上可更換地安裝有所述末端作業工具。

9.一種用于核電站場所的遙操作系統，包括如權利要求1至8任一項所述的用于核電站場所的遙操作設備以及用于控制所述遙操作設備的操控裝置。

10.一種如權利要求9所述的用于核電站場所的遙操作系統的作業方法，其特征在于，包括如下步驟：

利用所述視覺系統采集所述目標位置的相關信息并傳輸給所述操控裝置以確定所述目標位置的方位；

根據所述目標位置的方位，所述操控裝置發出行進指令控制所述移動載體進而使得所述遙操作設備行進至所述目標位置處后停下；

所述操控裝置發出展開指令控制所述多自由度機械手臂由折疊狀態展開并在所述視覺系統的配合下使所述末端作業工具接近所述操作物且對所述操作物進行操作；

所述操控裝置發出折疊指令控制所述多自由度機械手臂由作業狀態轉換為折疊狀態。

11.根據權利要求10所述的用于核電站場所的遙操作系統的作業方法，其特征在于，所述遙操作設備行進至所述目標位置處后，還包括調整所述遙操作設備與所述目標位置相對角度的步驟。