[發明專利]一種核電站檢測爬壁機器人的行進軌跡控制方法

在審

• 申請號: 202210204465.3
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114578820A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王永發;周興強;張笑塵;納紅衛;任文星;張華;陶建;常海濤
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G21C17/013
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種核電站檢測爬壁機器人的行進軌跡控制方法，用于核電站安全殼表面爬行作業時的行進方向和路線控制，為方便后續描述，定義機器人固連坐標系O_rX_rY_rZ_r，其中坐標系原點O_r位于爬行機器人形心，機器人直行前進方向為+X_r方向，垂直于機器人底盤平面向上方向為+Z_r方向，+Y_r軸方向根據右手螺旋法確定，考慮爬行機器人在安全殼表面行進過程中需要向上走“幾”字形路線繞過人員閘門和設備閘門，爬行機器人的行進路線分為水平直行和閘門繞行兩類，其特征在于，步驟如下：

步驟1、對傳感器進行配置；

步驟2、約束測算：根據爬行機器人的相機成像參數和任務約束，測算出路徑控制的約束以及傳感器選型參數約束；

步驟3、開啟方向角測量：將爬行機器人放置在安全殼表面后，根據實際任務路線需求，開啟對應傳感器，進行方向角測量；

步驟4、機器人方向角初對準：爬行機器人行進前對方向角進行調整，實現初始對準；

步驟5、保持機器人方向行進：在機器人初始方向對準的基礎上，控制其保持當前方向繼續行進，直至下一轉彎點；

步驟6、機器人轉向：在轉向點，控制機器人方向角旋轉，實現直行和閘門繞行的情況切換。

2.根據權利要求1所述的一種核電站檢測爬壁機器人的行進軌跡控制方法，其特征在于，所述步驟1中，配置方案如下：

配置激光測距儀：配置在機器人前段、機器人后端和機器人側端，機器人前端的激光測距儀之間的安裝距離為W_Lpx，靠近+Y_r方向的激光測距儀為L_px1，另一個激光測距儀為L_px2，機器人后端的激光測距儀之間的安裝距離為W_Lnx，靠近+Y_r方向的激光測距儀為L_nx1，另一個激光測距儀為L_nx2，機器人側端記為L_y，若L_y位于+Y_r方向，則記側端激光測距儀方向標識λ＝-1，反之則記為λ＝1；

配置慣性測量器件：單軸、雙軸和三軸均可，需要能夠測量爬行機器人+X_r軸方向的與重力方向繞+Z_r之間的夾角，定義為方向角；

配置驅動電機編碼器：+Y_r側電機和-Y_r側電機，分別記為E_py和E_ny。