[發明專利]用于球床反應堆堆芯腔內構件視覺檢測的機器人裝置

有效

• 申請號: 201711328603.4
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107866814B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 都東;薛博策;黃佳杰;袁朝龍;王力;戢仁和;張文增
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;G21C17/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種用于球床反應堆堆芯腔內構件視覺檢測的機器人裝置，其特征在于：所述裝置包括驅動單元(1)、升降旋轉機構(3)、接管組件(4)和視覺檢測機器人裝置(5)；驅動單元(1)設置在升降旋轉機構(3)的上方；所述驅動單元(1)包括卷揚機組(11)、繩索組(20)、驅動平臺(101)和驅動平臺電機(108)，卷揚機組(11)固定在驅動平臺(101)上，驅動平臺電機(108)通過第一傳動機構與驅動平臺(101)連接；

所述升降旋轉機構(3)固定在球床反應堆(62)的上方，包括升降平臺(303)、旋轉電機(310)、直線電機(305)、上夾具(302)和下夾具(301)；旋轉電機(310)固定在升降平臺(303)上，旋轉電機(310)的輸出軸通過第二傳動機構連接在上夾具(302)上；升降平臺(303)與直線電機(305)連接；

所述接管組件(4)包括上導向管組(41)、下導向管組(42)和剛性接管(43)，上導向管組(41)固定在驅動單元(1)當中，下導向管組(42)固定在視覺檢測機器人裝置(5)當中，剛性接管(43)的上部由上夾具(302)或下夾具(301)夾持；所述的剛性接管(43)設置在升降旋轉機構(3)內；

所述視覺檢測機器人裝置(5)包括曲柄滑塊機構、至少一個機械臂(54)和至少一個攝像系統(53)；曲柄滑塊機構包括主桿(50)、主桿滑塊(51)和至少一個曲柄(52)；主桿(50)的上端和剛性接管(43)的下端固接，主桿(50)的底端設有第一滑輪(56)，主桿滑塊(51)通過移動副與主桿(50)連接；每個曲柄(52)的一端通過轉動副與主桿(50)上部連接，另一端通過轉動副與機械臂(54)的近根部連接；每個曲柄(52)與一個機械臂(54)連接，每個機械臂(54)的末端安裝一個攝像系統(53)；

每個機械臂(54)包括移動關節和俯仰關節，機械臂(54)的根部通過轉動副與主桿滑塊(51)連接；所述繩索組(20)包括第一主繩索(201)、第二主繩索(206)和機械臂繩索，繩索組(20)中每件繩索的一端分別與卷揚機組(11)中的一件卷揚機連接，每件繩索的另一端均穿過接管組件(4)；第一主繩索(201)的末端連接到主桿滑塊(51)的上端，第二主繩索(206)的末端繞過第一滑輪(56)連接到主桿滑塊(51)的下端；每個機械臂(54)均采用一組機械臂繩索帶動，其中機械臂第一繩索(202)和機械臂第二繩索(203)的末端分別連接到移動關節的兩端，機械臂第三繩索(204)和機械臂第四繩索(205)的末端分別連接到俯仰關節的兩端。

2.如權利要求1所述的用于球床反應堆堆芯腔內構件視覺檢測的機器人裝置，其特征在于：所述第一傳動機構包括第一傳動輪(107)、第二傳動輪(106)及第一連接盤(105)；第一傳動輪(107)與驅動平臺電機(108)的輸出軸連接，第一傳動輪(107)與第二傳動輪(106)嚙合，第二傳動輪(106)通過第一連接盤(105)固定在驅動平臺(101)上，第一連接盤(105)通過轉動副與驅動平臺底板(110)連接；驅動平臺電機(108)固定在驅動平臺底板(110)上；第二傳動機構包括第三傳動輪(308)、第四傳動輪(307)及第二連接盤(309)；第三傳動輪(308)與旋轉電機(310)的輸出軸連接，第三傳動輪(308)與第四傳動輪(307)嚙合，第四傳動輪(307)通過第二連接盤(309)固定在上夾具(302)上，第二連接盤(309)通過轉動副與升降平臺(303)連接。

3.如權利要求1所述的用于球床反應堆堆芯腔內構件視覺檢測的機器人裝置，其特征在于：所述主桿(50)包括上主桿(501)、主桿導軌(502)、下主桿(503)和限位塊(504)；上主桿(501)的上端與剛性接管(43)的下部固接，上主桿(501)的下端通過主桿導軌(502)與下主桿(503)的上端連接，限位塊(504)固定在下主桿(503)上；第一滑輪(56)通過轉動副與下主桿(503)的下部連接，主桿滑塊(51)通過移動副與主桿導軌(502)連接；上主桿(501)通過轉動副與曲柄(52)的一端連接。