[發明專利]一種輻射環境下的偵測作業機器人

有效

• 申請號: 202110044819.8
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112894748B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 張志剛;馮常;張遠;梁平華;竇普;高永明;廖禮斌;張閏;陳志波;吳國強
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/14;B25J15/00;B25J19/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

本發明公開了一種輻射環境下的偵測作業機器人，包括履帶底盤車體、車身載體、機械臂、工具頭自動更換器、多種專用工具頭、液壓支腿、液壓動力系統和輔助圖像照明系統等。履帶底盤車體通過兩組獨立可控的履帶，實現機器人正常行進和作業支撐；機械臂由4組串聯的單自由度搖臂組成，結合車體底座相對履帶底盤車體旋轉，實現機械臂末端姿態精準控制；工具頭自動更換器安裝在機械臂末端，可快速更換執行工具執行不同任務；專用工具頭包括：金屬液壓剪/擴張器、多功能抓斗、金屬切割鋸、動力機械手；機器人采用電力液壓驅動，具備遠程圖像監控和防輻射功能。在輻射劑量超標等危險環境中可代替人進入施工現場完成相關應急任務。

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別是涉及一種核輻射環境下的偵測作業機器人。

背景技術

核島發生重大事故時，輻射環境下偵測作業機器人用于搬運/放置小型部件和裝備，偵查反應堆廠房內的狀況(包括溫度、濕度、輻照劑量、易燃易爆劑量)，操作反應堆廠房內的手柄、開關、按鈕、插銷等擬人的動作；及時排除現場可能存在的危險源，代替人完成相關的操作。

目前對于核島發生重大事故的應急設施設備中，還沒有功能較為系統、全面的遠程操控機器人。對于核島應急遠程設備，往往功能單一，體積龐大，人工遠程操作存在較大的復雜性和功能局限性，且在核島發生重大事故后，大多需要進入高輻射劑量區的應急任務仍需要人工進入參與，對相關操作人員具有一定的安全隱患。

有鑒于現有核島重大事故的應急設施設備存在的不完善問題，本發明提出了一種輻射環境下偵測作業機器人，在發生核島重大事故時，代替人進入高輻射劑量現場代替人完成故障排除任務、執行危險源頭作業等。

因此本領域人員致力于研發一種核事故應急用的輻射環境下的偵測作業機器人。

發明內容

有鑒于核應急設備現有的缺陷與空白，本發明所要解決的技術問題是提供一種輻射環境下偵測作業機器人，能填補目前核應急設備中的缺陷與空白。

為實現上述目的，本發明提供了一種輻射環境下偵測作業機器人，包括履帶底盤車體1、車身載體2、機械臂3、工具頭自動更換器4、多種專用工具頭5、液壓支腿6、液壓動力系統和輔助圖像照明系統等。

進一步地，所述履帶底盤車體1的兩組履帶獨立驅動，前后設有可伸縮的液壓支腿6；所述車身載體2內部安裝液壓動力系統和控制系統，在車身載體2前后安裝有全景攝像頭和照明裝置，車身載體2可相對履帶底盤車體360°旋轉；所述機械臂3安裝在車身載體2上，具有4個獨立可控的活動關節；工具頭自動更換器4安裝在機械臂3末端，用于搭載多種專用工具頭5執行各種遠程操作任務；所述液壓支腿6包括前后兩組，安裝在履帶底盤車體1上，機器人在執行重載任務且履帶底盤車體1無需移動時，由液壓支腿6支撐機器人。

進一步地，所述履帶底盤車體1由兩組主動鏈輪7、兩組液壓馬達8、縱梁9、車身轉臺10、支腿架11、兩組行走履帶12、履帶導向輪13、橫梁車身14、多組支重輪15和中央回轉接頭16組成；所述主動鏈輪7安裝在液壓馬達8的減速組輸出軸上，所述液壓馬達8安裝在橫梁車身14上；所述縱梁9安裝在橫梁車身14的橫梁上，在縱梁9中間安裝有車身轉臺10，兩端分別都有支腿架11；所述行走履帶12包含兩組，分布在履帶底盤車體1兩側，行走履帶12中間設有等間隔的通孔，與主動鏈輪7嚙合，行走履帶12中間設有軌道槽，與履帶導向輪13、主動鏈輪7配合定位；所述中央回轉接頭16安裝在縱梁9上，與車身轉臺10同軸。