CN107966445A - 一种核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，用于对核电厂蒸汽发生器水室内堆焊层接触面进行检测，其包括定位支撑架、设置在定位支撑架上的滑块、与滑块固定连接的机械手、设置在机械手末端的摄像机、人孔法兰盘和用于将滑块锁定在定位支撑架顶部的锁定机构，机械手为六自由度机械臂，视频检查装置还包括设置在六自由度机械臂的每个关节点处的绝对值编码器，以及分别与绝对值编码器和六自由度机械臂通信连接的控制系统，绝对值编码器用于读取六自由度机械臂的相邻两个机械臂之间的机械臂夹角，摄像机与控制系统信号连接；本发明具有可选择任一观察视角且清晰度符合高标准，同时还能实时反馈扫查坐标。

Description

一种核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置
技术领域
本发明属于核电检测技术领域，具体涉及一种核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置。
背景技术
蒸汽发生器(SG，Steam Generator)是核电厂一回路系统中的关键设备，其一侧是一个半球形封头，由中间隔板分成两个近似1/4球形水室，管板上有数千个管孔，U型传热管两端胀接在管孔内，使两边水室连通。水室侧下方分别有人孔和一回路管接头，SG水室内表面工作条件十分恶劣，长期处于高温、高压、高辐照环境下，极易产生裂纹、腐蚀等开口缺陷，为了确保核电厂安全运行，根据相关役前和在役检查法规的要求，必须采用相应装置定期地对SG水室内表面堆焊层进行全面视频检查，以发现是否存在裂纹、碰撞痕迹、划伤、腐蚀缺陷，是否有异常显示和外来物。由于SG水室的特殊结构和水室人孔尺寸等因素的限制，实现SG水室内表面100％视频扫查覆盖，并获得良好分辨率和稳定清晰的视频图像变得十分困难，同时现有技术中的检查装置，其摄像机扫查位置必须通过机械臂旋转角度查表才能得知对应的扫查坐标，定位精度低，无法实现实时反馈扫查坐标的问题，而且现役扫查设备只能在预设轨道上反馈扫查坐标，而在未规划的轨迹上扫查时，则无法反馈扫查坐标，一方面可能造成扫查设备与水室内壁的碰撞，刮擦，进而使得设备遭受损伤，引起不必须要的经济损失，另一方面，无法准确判断未规划的扫查位置处在水室内的具体位置，同时对于一些特殊位置处无法有效的获得更清晰的观察视角，给检修带来一定的困扰。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，用于对核电厂蒸汽发生器水室内堆焊层接触面进行检测，所述视频检查装置由所述蒸汽发生器水室的人孔部分伸入所述蒸汽发生器水室内部，其包括定位支撑架、设置在所述定位支撑架上的滑块、与所述滑块固定连接的机械手、设置在所述机械手末端的摄像机、人孔法兰盘和用于将所述滑块锁定在所述定位支撑架顶部的锁定机构，所述人孔法兰盘覆设在所述人孔的内表面上并与所述人孔可拆卸地连接，所述定位支撑架设置在所述人孔法兰盘的上部并由所述人孔部分伸入所述蒸汽发生器水室内部；
所述定位支撑架包括支撑架本体和设置在所述支撑架本体两侧的导轨，所述滑块横跨所述支撑架本体且滑动地设置在所述导轨上，所述支撑架本体包括顶端支撑板、与所述顶端支撑板相转动连接的末端支撑板和设置在所述末端支撑板上的开合组件，所述开合组件用于调整所述顶端支撑板和所述末端支撑板在转动连接处形成的角度，所述末端支撑板的位于所述人孔外部的一端与所述人孔可拆卸地连接；
所述机械手为六自由度机械臂，所述视频检查装置还包括设置在所述六自由度机械臂的每个关节点处的绝对值编码器，以及分别与所述绝对值编码器和所述六自由度机械臂通信连接的控制系统，所述绝对值编码器用于读取所述六自由度机械臂的相邻两个机械臂之间的机械臂夹角，所述摄像机与所述控制系统信号连接。
根据本发明的一些优选方面，所述六自由度机械臂固定连接在偏离所述滑块对称中心的位置处。
在本发明的一些具体实施方式中，所述顶端支撑板和所述末端支撑板在所述转动连接处通过设置在其中一个部件上的凸起、设置在另一个部件上的凹槽相互配合。
在本发明的一些具体实施方式中，所述开合组件用来调整所述顶端支撑板的水平度，所述开合组件包括贯穿在所述末端支撑板内部的丝杆、与所述丝杆的位于所述蒸汽发生器水室内部的一端部相啮合的螺母、设置在所述丝杆另一端部的手轮、和两端部分别与所述顶端支撑板和所述螺母相转动连接的拉杆。
在本发明的一些具体且优选的实施方式中，所述视频检查装置还包括设置在所述六自由度机械臂末端的照明设备和设置在所述顶端支撑板上的水平仪，所述水平仪与所述控制系统信号连接并用于反馈所述顶端支撑板的水平状态信息。
根据本发明的一些优选方面，定义所述视频检查装置对所述蒸汽发生器水室内堆焊层接触面进行检测时聚焦在所述接触面上的检测位置为扫查位置，建立所述摄像机的三维坐标、所述摄像机的三维姿态参数和所述扫查位置的三维坐标之间的第一函数关系；建立所述六自由度机械臂的所述机械臂夹角、机械臂转角、机械臂偏距和机械臂长度之间的第二函数关系；所述摄像机观察到的所述蒸汽发生器水室内堆焊层接触面分为三个部分，分别为管板面、隔板面及球面，其中，所述隔板面将所述蒸汽发生器水室分为冷热两个部分，分别以冷热两部分的管板面、隔板面及球面建立标准方程；当所述六自由度机械臂控制所述摄像机运动时，即可由所述绝对值编码器得到实时的所述机械臂夹角，联立所述第一函数关系、所述第二函数关系和所述标准方程，即可计算出实时的所述扫查位置的三维坐标。
根据上述方案的一些优选方面，以所述六自由度机械臂的机械臂基座为坐标原点，由于所述摄像机观察线与所述六自由度机械臂末端机械臂的轴共线，建立所述第一函数关系的方程：
其中，以Px，Py，Pz表示所述摄像机的三维坐标，以r11，r21，r31表示所述摄像机的三维姿态参数，以x，y，z表示扫查位置的三维坐标。
根据上述方案的一些优选方面，所述六自由度机械臂的机械臂关节点以i表示，所述机械臂转角以αi表示，所述机械臂夹角以θi表示，所述机械臂偏距以di表示，所述机械臂长度以ai表示，以Denavi-Hartenberg的方法可得所述六自由度机械臂的Denavi-Hartenberg参数；
设立所述第二函数关系的方程Ti：
将Denavi-Hartenberg参数带入方程Ti中，得出方程T0-6＝T1·T2·T3·T4·T5·T6，经过计算可得：
即可得出Px，Py，Pz，r11，r21，r31。
根据本发明的一个优选方面，所述Denavi-Hartenberg参数如下：当i＝0，θ0＝0°，α0＝0°，a0＝0，d0＝0；当i＝1，θ1＝θ1，α1＝90°，a1＝0，d1＝89.2；当i＝2，θ2＝θ2，α2＝0°，a2＝-425，d2＝0；当i＝3，θ3＝θ3，α3＝0°，a3＝-392，d3＝0；当i＝4，θ4＝θ4，α4＝90°，a4＝0，d4＝109.1；当i＝5，θ5＝θ5，α5＝-90°，a5＝0，d5＝94.7；当i＝6，θ6＝θ6，α6＝0°，a6＝0，d6＝127.3。
根据本发明的一个优选方面，所述蒸汽发生器为华龙一号蒸汽发生器，则所述冷热两部分的管板面、隔板面及球面建立标准方程分别如下：
在热部分中，
管板面标准方程：隔板标准方程：
球面标准方程：
在冷部分中，
管板面标准方程：隔板标准方程：球面标准方程：此处标准方程的建立依托于所述蒸汽发生器的具体尺寸，因此如若选用不同的蒸汽发生器则可以根据实际情况做出具体的标准方程。
在本发明的一些具体实施方式中，在所述人孔法兰盘与所述人孔之间设置有柔性垫片。所述柔性垫片可用于保护人孔内表面免收设备的刮擦。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明相较于现有技术，可实现任一观察视角的清晰获取，摄像机与扫查区域的可变夹角范围更大，可选择的合适观察视角也更多，在某些区域可获得更清晰的图像，这对于检查裂纹等微小缺陷具有重要意义，且分辨率满足ASME标准VT-1标准；同时，本发明还能够在选择任一观察视角时对扫查位置进行实时定位和实时显示，以便于检查人员准确记录缺陷位置和对可疑区域进行复查，而且本发明的检查装置在可以实时定位的基础上还具有自动防撞功能，避免了机械臂运动过程中，各个关节的不合理组合搭配，可能造成机械臂在这些姿态下发生与水室内表面的碰撞，造成机械臂和水室内表面的可能损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置在蒸汽发生器内部的整体结构示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为本发明核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置的另一个观察视角的整体结构示意图，其中，六自由度机械臂处于工作状态；
图4为本发明核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置的滑块整体结构示意图；
图5为本发明核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置的六自由度机械臂旋转角度示意图，其中，1、2、3、4、5、6分别代表一个关节点，箭头方向为机械臂的旋转方向；
其中，10、蒸汽发生器水室；11、人孔；20、视频检查装置；21、定位支撑架；211、支撑架本体；2111、顶端支撑板；21111、凸起；2112、末端支撑板；21121、凹槽；2113、开合组件；21131、手轮；21132、拉杆；21133、丝杆；212、导轨；22、滑块；221、安装孔；23、六自由度机械臂；24、摄像机；25、人孔法兰盘。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
如图1-5所示，本实施例提供一种核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，用于对核电厂蒸汽发生器水室10内堆焊层接触面进行检测，所述视频检查装置20由所述蒸汽发生器水室10的人孔11部分伸入所述蒸汽发生器水室10内部，其包括定位支撑架21、设置在所述定位支撑架21上的滑块22、与所述滑块22固定连接的机械手、设置在所述机械手末端的摄像机24、人孔法兰盘25和用于将所述滑块22锁定在所述定位支撑架21顶部的锁定机构(未示出，此处锁定机构可根据现有技术中常用的锁定结构和锁定方法将滑块22锁定在定位支撑架21的顶部)，所述人孔法兰盘25覆设在所述人孔11的内表面上并与所述人孔11可拆卸地连接，所述定位支撑架21设置在所述人孔法兰盘25的上部并由所述人孔11部分伸入所述蒸汽发生器水室10内部；
所述定位支撑架21包括支撑架本体211和设置在所述支撑架本体211两侧的导轨212(具体形状不做限制，可以为滑槽等等，平时状态下，摄像机24、机械手与滑块22固定在一起，工作时，将滑块22放入导轨212，推入极限位置即定位支撑架21的顶部后锁死)，所述滑块22横跨所述支撑架本体211且滑动地设置在所述导轨212上，所述支撑架本体211包括顶端支撑板2111、与所述顶端支撑板2111相转动连接的末端支撑板2112和设置在所述末端支撑板2112上的开合组件2113，所述开合组件2113用于调整所述顶端支撑板2111和所述末端支撑板2112在转动连接处形成的角度，所述顶端支撑板2111和所述末端支撑板2112在所述转动连接处通过设置在其中一个部件上的凸起21111、设置在另一个部件上的凹槽21121相互配合，所述末端支撑板2112的位于所述人孔11外部的一端与所述人孔11可拆卸地连接；
所述机械手为六自由度机械臂23，所述六自由度机械臂23固定连接在偏离所述滑块22对称中心的位置处(如图4所示，滑块22上的安装孔221设置在滑块22的靠近边侧的位置)，所述视频检查装置20还包括设置在所述六自由度机械臂23的每个关节点1、2、3、4、5、6处的绝对值编码器(未示出，可根据现有技术中常规的安装方式安装在机械臂的关节点处)，以及分别与所述绝对值编码器和所述六自由度机械臂23通信连接的控制系统(未示出，可设置在远离高辐射区的观察室内)，所述绝对值编码器用于读取所述六自由度机械臂23的相邻两个机械臂之间的机械臂夹角，所述摄像机24与所述控制系统信号连接。
在本例中，定义所述视频检查装置20对所述蒸汽发生器水室10内堆焊层接触面进行检测时聚焦在所述接触面上的检测位置为扫查位置，建立摄像机24的三维坐标、摄像机24的三维姿态参数和扫查位置的三维坐标之间的第一函数关系；
以所述六自由度机械臂23的机械臂基座为坐标原点，由于所述摄像机24观察线与所述六自由度机械臂23末端机械臂的轴共线，建立所述第一函数关系的方程：
其中，以Px，Py，Pz表示所述摄像机24的三维坐标，以r11，r21，r31表示所述摄像机24的三维姿态参数，以x，y，z表示扫查位置的三维坐标；
然后建立所述六自由度机械臂23的所述机械臂夹角、机械臂转角、机械臂偏距和机械臂长度之间的第二函数关系；
所述六自由度机械臂23的机械臂关节点以i表示，所述机械臂转角以αi表示，所述机械臂夹角以θi表示，所述机械臂偏距以di表示，所述机械臂长度以ai表示，以Denavi-Hartenberg的方法可得所述六自由度机械臂23的Denavi-Hartenberg参数；
所述Denavi-Hartenberg参数如下：当i＝0，θ0＝0°，α0＝0°，a0＝0，d0＝0；当i＝1，θ1＝θ1，α1＝90°，a1＝0，d1＝89.2；当i＝2，θ2＝θ2，α2＝0°，a2＝-425，d2＝0；当i＝3，θ3＝θ3，α3＝0°，a3＝-392，d3＝0；当i＝4，θ4＝θ4，α4＝90°，a4＝0，d4＝109.1；当i＝5，θ5＝θ5，α5＝-90°，a5＝0，d5＝94.7；当i＝6，θ6＝θ6，α6＝0°，a6＝0，d6＝127.3；
设立所述第二函数关系的方程Ti：
将Denavi-Hartenberg参数带入方程Ti中，得出方程T0-6＝T1·T2·T3·T4·T5·T6，经过计算可得：
即可得出Px，Py，Pz，r11，r21，r31。
所述摄像机24观察到的所述蒸汽发生器水室10内堆焊层接触面分为三个部分，分别为管板面、隔板面及球面，其中，所述隔板面将所述蒸汽发生器水室10分为冷热两个部分，分别以冷热两部分的管板面、隔板面及球面建立标准方程；
具体地，所述蒸汽发生器为华龙一号蒸汽发生器(即蒸汽发生器水室为华龙一号蒸汽发生器水室)，则所述冷热两部分的管板面、隔板面及球面建立标准方程分别如下：
在热部分中，
管板面标准方程：隔板标准方程：
球面标准方程：
在冷部分中，
管板面标准方程：隔板标准方程：球面标准方程：此处标准方程的建立依托于所述蒸汽发生器的具体尺寸，因此如若选用不同的蒸汽发生器则可以根据实际情况做出具体的标准方程。
当所述六自由度机械臂23控制所述摄像机24运动时，即可由所述绝对值编码器得到实时的所述机械臂夹角，联立所述第一函数关系、所述第二函数关系和所述标准方程(Ⅰ)-(Ⅵ)，即可实时计算出在冷热两部分的管板面、隔板面及球面中任意位置的所述扫查位置的三维坐标。
具体地，可以通过字符叠加器将所述摄像机24采集的视频画面与所述扫查位置的三维坐标叠加后显示给检测人员。
在本例中，还可以将所述第一函数关系、所述第二函数关系和所述标准方程编写计算机程序并将其输入控制系统中。可在控制系统中编制预警程序，根据实时反馈的扫查位置，然后判断与蒸汽发生器水室10内表面的距离做出预警，当小于预设阈值时，可发出警报。
具体地，由于所述蒸汽发生器为华龙一号蒸汽发生器(即蒸汽发生器水室为华龙一号蒸汽发生器水室)，实际机械臂原点坐标分别为在所述热部分(-a,-b,-c)和在所述冷部分(a，-b，-c)，将原机械臂原点坐标(0,0,0)减去实际机械臂原点坐标即可得到以所述华龙一号蒸汽发生器为参照的扫查位置的三维坐标x′，y′，z′。在本发明中，a，b，c为常数，且具体的数值根据所述视频检查装置在所述华龙一号蒸汽发生器中的具体位置而定。在本例中，实际机械臂原点坐标分别为在热端(-272,-239,-968)和在冷端(272，-239，-968)。
具体地，所述开合组件2113用来调整所述顶端支撑板2111的水平度，所述开合组件2113包括贯穿在所述末端支撑板2112内部的丝杆21133、与所述丝杆21133的位于所述蒸汽发生器水室10内部的一端部相啮合的螺母(未示出，可通用丝杆21133和螺母的常规结合方法)、设置在所述丝杆21133另一端部的手轮21131、和两端部分别与所述顶端支撑板2111和所述螺母相转动连接的拉杆21132。
在本例中，所述视频检查装置20还包括设置在所述六自由度机械臂23末端的照明设备(未示出，其具体的作用是为摄像机24提供足够的照明)和设置在所述顶端支撑板2111上的水平仪(未示出，可根据现有技术中常规的安装方法安装)，所述水平仪与所述控制系统信号连接并用于反馈所述顶端支撑板2111的水平状态信息。
具体地，在所述人孔法兰盘25与所述人孔11之间设置有柔性垫片。所述柔性垫片可用于保护人孔11内表面免收设备的刮擦。
综上，本发明相较于现有技术，可实现任一观察视角的清晰获取，摄像机24与扫查区域的可变夹角范围更大，可选择的合适观察视角也更多，在某些区域可获得更清晰的图像，这对于检查裂纹等微小缺陷具有重要意义，且分辨率满足ASME标准VT-1标准；同时，本发明还能够在选择任一观察视角时对扫查位置进行实时定位和实时显示，以便于检查人员准确记录缺陷位置和对可疑区域进行复查，而且本发明的视频检查装置20在可以实时定位的基础上还具有自动防撞功能，避免了机械臂运动过程中，各个关节的不合理组合搭配，可能造成机械臂在这些姿态下发生与水室内表面的碰撞，造成机械臂和水室内表面的可能损伤。本发明还可以提高视频检查图像质量，及时发现裂纹等缺陷，消除设备隐患，保障核电安全运行；防止检查设备误伤蒸汽发生器水室内表面，保护核电设备。同时由于核电领域的特殊性，需要对运行设备进行周期性的检查，而核电区域的高辐射性有限制了人员的长期滞留，因此，现有技术中通常采用自动化设备进行检查，对于在核电厂蒸汽发生器水室10内部堆焊层视频检查，现有的检查方法无法准确获取实时的检查位置，只能获得预设轨迹上的具体位置，而对于一些未规划轨迹的扫查，则无法获取相关的位置信息，当在检查过程中出现可疑区，则无法立即进行定位，给检修带来很大的困难。本发明正是基于此，提供了一种可实时反馈扫查位置的三维坐标的视频检查装置，对核电领域的自动化检测具有极大的现实意义。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，用于对核电厂蒸汽发生器水室内堆焊层接触面进行检测，所述视频检查装置由所述蒸汽发生器水室的人孔部分伸入所述蒸汽发生器水室内部，其包括定位支撑架、设置在所述定位支撑架上的滑块、与所述滑块固定连接的机械手、设置在所述机械手末端的摄像机、人孔法兰盘和用于将所述滑块锁定在所述定位支撑架顶部的锁定机构，其特征在于，所述人孔法兰盘覆设在所述人孔的内表面上并与所述人孔可拆卸地连接，所述定位支撑架设置在所述人孔法兰盘的上部并由所述人孔部分伸入所述蒸汽发生器水室内部；
所述定位支撑架包括支撑架本体和设置在所述支撑架本体两侧的导轨，所述滑块横跨所述支撑架本体且滑动地设置在所述导轨上，所述支撑架本体包括顶端支撑板、与所述顶端支撑板相转动连接的末端支撑板和设置在所述末端支撑板上的开合组件，所述开合组件用于调整所述顶端支撑板和所述末端支撑板在转动连接处形成的角度，所述末端支撑板的位于所述人孔外部的一端与所述人孔可拆卸地连接；
所述机械手为六自由度机械臂，所述视频检查装置还包括设置在所述六自由度机械臂的每个关节点处的绝对值编码器，以及分别与所述绝对值编码器和所述六自由度机械臂通信连接的控制系统，所述绝对值编码器用于读取所述六自由度机械臂的相邻两个机械臂之间的机械臂夹角，所述摄像机与所述控制系统信号连接。
2.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，所述六自由度机械臂固定连接在偏离所述滑块对称中心的位置处。
3.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，所述顶端支撑板和所述末端支撑板在所述转动连接处通过设置在其中一个部件上的凸起、设置在另一个部件上的凹槽相互配合。
4.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，所述开合组件用来调整所述顶端支撑板的水平度，所述开合组件包括贯穿在所述末端支撑板内部的丝杆、与所述丝杆的位于所述蒸汽发生器水室内部的一端部相啮合的螺母、设置在所述丝杆另一端部的手轮、和两端部分别与所述顶端支撑板和所述螺母相转动连接的拉杆。
5.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，所述视频检查装置还包括设置在所述六自由度机械臂末端的照明设备和设置在所述顶端支撑板上的水平仪，所述水平仪与所述控制系统信号连接并用于反馈所述顶端支撑板的水平状态信息。
6.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，定义所述视频检查装置对所述蒸汽发生器水室内堆焊层接触面进行检测时聚焦在所述接触面上的检测位置为扫查位置，建立所述摄像机的三维坐标、所述摄像机的三维姿态参数和所述扫查位置的三维坐标之间的第一函数关系；建立所述六自由度机械臂的所述机械臂夹角、机械臂转角、机械臂偏距和机械臂长度之间的第二函数关系；所述摄像机观察到的所述蒸汽发生器水室内堆焊层接触面分为三个部分，分别为管板面、隔板面及球面，其中，所述隔板面将所述蒸汽发生器水室分为冷热两个部分，分别以冷热两部分的管板面、隔板面及球面建立标准方程；当所述六自由度机械臂控制所述摄像机运动时，即可由所述绝对值编码器得到实时的所述机械臂夹角，联立所述第一函数关系、所述第二函数关系和所述标准方程，即可计算出实时的所述扫查位置的三维坐标。
7.根据权利要求6所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，以所述六自由度机械臂的机械臂基座为坐标原点，由于所述摄像机观察线与所述六自由度机械臂末端机械臂的轴共线，建立所述第一函数关系的方程：
<mrow> <mfrac> <mrow> <mi>x</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>r</mi> <mn>11</mn> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>y</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>y</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>r</mi> <mn>21</mn> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>z</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>z</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>r</mi> <mn>31</mn> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
其中，以Px，Py，Pz表示所述摄像机的三维坐标，以r11，r21，r31表示所述摄像机的三维姿态参数，以x，y，z表示扫查位置的三维坐标。
8.根据权利要求6所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，所述六自由度机械臂的机械臂关节点以i表示，所述机械臂转角以αi表示，所述机械臂夹角以θi表示，所述机械臂偏距以di表示，所述机械臂长度以ai表示，以Denavi-Hartenberg的方法可得所述六自由度机械臂的Denavi-Hartenberg参数；
设立所述第二函数关系的方程Ti：
<mrow> <msub> <mi>T</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfenced open = "(" close = ")"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
将Denavi-Hartenberg参数带入方程Ti中，得出方程T0-6＝T1·T2·T3·T4·T5·T6，经过计算可得：
<mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>-</mo> <mn>6</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfenced open = "(" close = ")"> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>11</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>12</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>13</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>p</mi> <mi>x</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>21</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>22</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>23</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>p</mi> <mi>y</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>31</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>32</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>r</mi> <mn>33</mn> </msub> </mtd> <mtd> <msub> <mi>p</mi> <mi>z</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
即可得出Px，Py，Pz，r11，r21，r31。
9.根据权利要求8所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，所述Denavi-Hartenberg参数如下：当i＝0，θ0＝0°，α0＝0°，a0＝0，d0＝0；当i＝1，θ1＝θ1，α1＝90°，a1＝0，d1＝89.2；当i＝2，θ2＝θ2，α2＝0°，a2＝-425，d2＝0；当i＝3，θ3＝θ3，α3＝0°，a3＝-392，d3＝0；当i＝4，θ4＝θ4，α4＝90°，a4＝0，d4＝109.1；当i＝5，θ5＝θ5，α5＝-90°，a5＝0，d5＝94.7；当i＝6，θ6＝θ6，α6＝0°，a6＝0，d6＝127.3。
10.根据权利要求6所述的核电厂蒸汽发生器水室内表面视频检查装置，其特征在于，所述蒸汽发生器为华龙一号蒸汽发生器，则所述冷热两部分的管板面、隔板面及球面建立标准方程分别如下：
在热部分中，
管板面标准方程：隔板标准方程：球面标准方程：
在冷部分中，
管板面标准方程：隔板标准方程：球面标准方程：
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