[發明專利]核應急機器人在狹窄空間的通行方法

有效

• 申請號: 202010943562.5
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112091929B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 唐德文;譚志強;王偉;高吉慧;唐海龍;肖魏魏;劉小雙
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/00;B25J9/08;B25J9/14;B25J9/16;B25J11/00;B25J18/00;B25J19/00;B62D55/065
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所(普通合伙) 43101
• 代理人: 劉政旺

核應急機器人在狹窄空間的通行方法，應用于核應急多功能作業機器人；通行步驟如下：1，判斷是否存在地面障礙物及是否影響通行；2，根據地面障礙物的高度抬升底座地面凈空高度；3，折疊機械臂；4、判斷前方狹窄空間是否允許通行；5，通過前方狹窄空間。本發明的優點在于：1、在狹窄空間通行時，機械臂的體積大幅縮小，機械臂的重心高度得到降低且更靠近基座中心區域，使作業機器人的體積和高度得到有效縮減，有利于作業機器人通過核應急場景下的狹窄空間；2、在狹窄空間通行時，可識別行進路線上是否存在高于底座地面凈空高度的障礙物，并采取相應的避讓策略，以避免底座被剮蹭。

技術領域

本發明涉及核應急機器人技術領域，特別是一種核應急機器人在狹窄空間的通行方法。

背景技術

隨著核電產業的快速發展，對核安全的要求也日益提高，對核電站應急響應機器人的研發需求也逐漸凸顯。核電站應急機器人涉及的電氣部件耐輻射性能、機器人系統耐輻射性能、系統可靠性及功能多樣化都是應急機器人的設計重點和難點。

對核電站應急情況而言，在核輻射環境下發生的事故存在較大的輻射風險，尤其需要核應急機器人參與各項救援工作，核應急機器人可代替操作人員，針對核設施緊急情況采取措施(例如切割、焊接、鉆孔作業)。由于核電站現場設施及周圍環境條件復雜，從而對核應急機器人設計提出了諸多要求。

其中較為重要的一項要求是：受到現場入口及通道尺寸的限制，核應急機器人應具有在狹窄空間通行的能力。為實現該功能，一方面要求核應急機器人具有完善的折疊結構設計，以便縮小自身體積通過狹窄空間；另一方面要求核應急機器人具有檢測及避讓地面障礙物的功能設計，以避免通過狹窄空間時底座被剮蹭。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，而提供一種核應急機器人在狹窄空間的通行方法，它滿足了核應急機器人能在狹窄空間通行的功能需求。

本發明的技術方案是：核應急機器人在狹窄空間的通行方法，應用于核應急多功能作業機器人；所述的核應急多功能作業機器人，包括基座、機械臂、工具換接裝置、運動支持裝置及傳感器組件；基座包括底座、安裝座A、安裝座B、安裝座C、回轉驅動機構A和回轉驅動機構B；安裝座B上設有安裝缺口B，安裝缺口B內設有滑軌；機械臂包括臂A、轉軸A、第一轉動機構、臂B、轉軸B、第二轉動機構和末端連接機構；臂A上設有條形槽；第一轉動機構包括滑塊A、液壓缸A及液壓缸B；臂B包括后段桿、前段桿和液壓缸E；第二轉動機構包括液壓缸C和四連桿機構，四連桿機構包括兩個菱形框架和一根連接桿；工具換接裝置包括可相互對接或分離的公接頭和母接頭，公接頭活動連接在臂B的前段桿的前端，母接頭用于連接末端工具；運動支持裝置包括液壓馬達A、液壓馬達B、伸縮套筒、支持殼體、輪帶組件和驅動組件；伸縮套筒包括前段套筒、后段套筒和液壓缸F；輪帶組件包括一號輪、一號輪軸、二號輪、二號輪軸和履帶；驅動組件包括電機C、齒輪A、齒輪B、齒輪C、齒輪軸A、齒輪軸B、齒輪D和齒輪E；傳感器組件包括激光接近傳感器A、攝像頭、激光接近傳感器B及傾斜傳感器；激光接近傳感器A設在底座下端，攝像頭安裝在安裝座A上；激光接近傳感器B安裝在安裝座A兩側壁上；傾斜傳感器安裝在安裝座A的前端兩側和后端兩側；

通行方法步驟如下：

S01，判斷是否存在地面障礙物及是否影響通行：

a、核應急多功能作業機器人在行進過程中，通過攝像頭的實時拍攝畫面，判斷前方是否出現狹窄空間，若出現狹窄空間，則行進至靠近狹窄空間入口處時停止移動；

b、結合激光接近傳感器A的檢測數據和攝像頭的實時拍攝畫面，判斷前方地面上是否有高于底座地面凈空高度的障礙物；若有，則進入S02步驟；若沒有，則進入S03步驟；

S02，根據地面障礙物的高度抬升底座地面凈空高度：