CN110000188B - 适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统 - Google Patents
适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110000188B CN110000188B CN201910243133.4A CN201910243133A CN110000188B CN 110000188 B CN110000188 B CN 110000188B CN 201910243133 A CN201910243133 A CN 201910243133A CN 110000188 B CN110000188 B CN 110000188B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- detector
- information
- force
- positioning
- controlling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 7
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000013527 convolutional neural network Methods 0.000 description 4
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002927 high level radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 239000002925 low-level radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明实施例公开一种适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统，其中方法包括如下步骤：基于旋转定位装置获取探测器的第一位置信息，基于三自由度坐标定位装置获取探测器的第二位置信息，然后结合所获取的探测器的图像数据和第二位置信息，确定探测器的精定位信息，再根据精定位信息并结合力反馈的力值信息控制抓取装置向上抽拔出探测器，最后剪掉探测器的初始端，将剩余部位卷曲后放入回收桶。采用本发明，通过全自动的定位回收探测器，可以保证回收过程的安全性，提高回收效率，通过对探测器的剪切和卷曲可以对探测器中不同部位按照高低放射性的回收分类。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统。
背景技术
在核电机器人领域，探测器的回收通常是借助人力或者半自动工具进行。这种方式操作人员不免会受到低剂量辐射，日积月累之后体内残余辐射严重影响工作人员的身体健康，安全性不高，同时借助人力或者半自动工具的回收方式受到操作熟练程度等人为因素的影响，回收效率也待提高。
发明内容
本发明实施例提供一种适用于核反应堆的探测器自动回收控制方法及系统，通过控制全自动定位回收探测器，可以保证回收过程的安全性，提高回收效率。
本发明实施例第一方面提供了一种适用于核反应堆的探测器自动回收方法，可包括：
基于旋转定位装置获取探测器的第一位置信息；
基于三自由度坐标定位装置获取探测器的第二位置信息；
结合探测器定位方法和第二位置信息，确定探测器的精定位信息；
根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器；
当检测到抓取装置将探测器移动至回收桶所在的位置处时，控制剪切装置剪掉探测器的初始端，致其落入回收桶；
控制卷曲装置对探测器剩余部位进行卷曲处理，将经卷曲处理的剩余部位放入回收桶，其中，卷曲处理的剩余部位为探测器中除初始端之外的其他部位。
在一种可能的设计中，在结合探测器定位方法和第二位置信息，确定探测器的精定位信息时，上述自动回收方法还包括：
基于摄像机获取探测器的图像数据；
提取图像数据中探测器的轮廓信息；
根据轮廓信息调整第二位置信息，得到确定探测器的精定位信息。
在一种可能的设计中，在根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器时，上述自动回收方法还包括：
获取抓取装置在精定位信息指示的位置处与探测器初接触时的力反馈，力反馈包括初次接触时的力以及力矩的大小和方向；
采用第一力控算法计算控制抓取装置按照力反馈指示的相对位置进行位置调整直至抓取到探测器，其中，相对位置为抓取装置与探测器之间的相对位置。
在一种可能的设计中，上述自动回收方法还包括：
根据回收桶的位置信息控制抓取装置抓紧探测器向回收桶移动。
在一种可能的设计中，上述自动回收方法还包括：
采用第二力控算法监测抓取装置向上抽拔探测器时的抽拔力；
当抽拔力大于抽拔力阈值时，输出锁定指令，控制启动安全锁。
本发明实施例第二方面提供了一种适用于核反应堆的探测器自动回收系统，可包括：
第一信息获取模块，用于基于旋转定位装置获取探测器的第一位置信息；
第二信息获取模块，用于基于三自由度坐标定位装置获取探测器的第二位置信息；
信息确定模块，用于结合所获取的探测器的图像数据和第二位置信息，确定探测器的精定位信息；
抓取控制模块，用于根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器；
剪切控制模块，用于当检测到抓取装置将探测器移动至回收桶所在的位置处时，控制剪切装置剪掉探测器的初始端，致其落入回收桶；
卷曲控制模块，用于控制卷曲装置对探测器剩余部位进行卷曲处理，将经卷曲处理的剩余部位放入回收桶，其中，卷曲处理的剩余部位为探测器中除初始端之外的其他部位。
在一种可能的设计中，信息确定模块包括：
数据获取单元，用于基于摄像机获取探测器的图像数据；
信息提取单元，用于提取图像数据中探测器的轮廓信息；
位置确定单元，用于根据轮廓信息调整第二位置信息，得到确定探测器的精定位信息。
在一种可能的设计中，抓取控制模块包括：
力反馈获取单元，用于获取抓取装置在精定位信息指示的位置处与探测器初接触时的力反馈，力反馈包括初次接触时的力以及力矩的大小和方向；
抓取控制单元，用于采用第一力控算法计算控制抓取装置按照力反馈指示的相对位置进行位置调整直至抓取到探测器，相对位置为抓取装置与探测器之间的相对位置。
在一种可能的设计中，上述自动回收系统还包括：
移动控制模块，用于根据回收桶的位置信息控制抓取装置抓紧探测器向回收桶移动。
在一种可能的设计中，上述自动回收系统还包括：
抽拔力监测模块，用于采用第二力控算法监测抓取装置向上抽拔探测器时的抽拔力；
锁定指令输出模块，用于当抽拔力大于抽拔力阈值时，输出锁定指令，控制启动安全锁。
在本发明实施例中，通过获取针对探测器的粗定位信息，在粗定位信息指示的位置处获取探测器的图像数据，然后基于图像数据和受力信息确定探测器的精定位信息，再根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器，最后将剪切卷曲后的探测器放入回收桶。通过控制自动定位回收探测器，保证了回收过程的安全性，提高了回收效率。
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。
图1是本发明实施例提供的一种机电一体化回收设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种适用于核反应堆的探测器自动回收方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种探测器与回收设备分布效果示意图；
图4是本发明实施例提供的探测器的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种适用于核反应堆的探测器自动回收方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种适用于核反应堆的探测器自动回收系统的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的信息确定模块的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的抓取控制模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面将结合附图1-附图5，对本发明实施例提供的适用于核反应堆的探测器自动回收方法进行详细介绍。
需要说明的是，上述探测器自动回收系统主要应用在回收核反应堆中探测器的应用场景中，可以尽量减少回收过程中人为的介入，保障核反应堆的工作人员人身安全。上述适用于核反应堆的探测器自动回收系统可以通过控制机电一体化回收设备完成对探测器的回收，该设备如图1所示，可以包括回收装置、抓取装置、剪切装置、卷曲装置、滚动输送装置、三自由度坐标定位装置以及旋转定位装置。
请参见图2，为本发明实施例提供了一种适用于核反应堆的探测器自动回收方法的流程示意图。如图2所示，本发明实施例的所述方法可以包括以下步骤S101-步骤S104。
S101，基于旋转定位装置获取探测器的第一位置信息。
需要说明的是，一个核反应堆的一组探测器可以有4个，且上述一组探测器可以分布在一个圆的圆周上，具体的位置分布效果可以如图3所示，其中图3仅是一个示例图，探测器与设备之间的布局可以根据具体的实际场景变换。上述机电一体化回收设备可以位于该圆的圆周内。具体实现中，上述自动回收系统可以控制上述回收设备的旋转定位装置在圆周内旋转移动，获取各探测器的粗定位信息。可以理解的是，上述第一位置信息可以是粗略指示探测器所在位置的信息。
S102，基于三自由度坐标定位装置获取探测器的第二位置信息。
可以理解的是，上述第二位置信息可以初步指示探测器的位置。
S103，结合探测器定位方法和第二位置信息，确定探测器的精定位信息。
可以理解的是，自动回收系统可以通过摄像机获取探测器的图像数据，该图像数据可以是包含探测器图像的彩色图片或视频。
可以理解的是，自动回收系统可以获取抓取装置的受力信息，该力信息可以包含力和力矩的大小和方向。
进一步的，自动回收系统可以结合上述第二位置信息和定位方法，确定探测器的精定位信息，其中，精定位信息可以精确指示探测器的位置。
在可选实施例中，自动回收系统可采用智能视觉识别算法进行定位，例如采用包含卷积-池化-全连接层的卷积神经网络对探测器进行边缘检测，通过边缘检测可以得到探测器的边缘强相应点，进一步的，可以对强相应点的二值化处理得到探测器的轮廓信息，再对轮廓信息进行定位圆的位置拟合得到拟合位置信息。进一步的，可以根据拟合位置信息对上述第二位置信息进行调整得到精定位信息。
在可选实施例中，可采用力/视觉融合定位方法进行定位，可以理解的是，在抓取装置与探测器初步接触(即在往上抽拔之前)时，由于视觉定位(即上述通过图像数据分析精定位的过程)或者系统误差，抓取装置与探测器位置可能存在偏差，此处，拟对抓取装置和探测器初次接触时的力信息(力或力矩的大小、方向)进行采集反馈得到力反馈，并据此判断二者的相对位置，再根据第一力控算法控制抓取装置进行位置调整，使探测器顺利落入抓取装置中，可以理解的是，第一力控算法可以通过计算上述力或力矩的大小、方向得到抓取装置与探测器的相对位置。需要说明的是，上述抓取位置的调整过程可以认为是抽拔之前的预“瞄准”措施。例如，力反馈是X轴和Y轴的正向力矩，X轴负向力，Y轴正向力，经由算法得出抓取装置位于探测器第二象限区域，控制信号驱动抓取装置向X轴负向，Y轴正向移动。
需要说明的是，只采用视觉定位算法进行定位时，对算法的定位精度要求较高，需要采用类似深度卷积神经网络这种算法复杂度较大的算法；而上述力/视觉融合定位方法中，可以通过力觉算法对视觉定位的结果进行修正，因此视觉算法只要能检测出探测器的轮廓信息即可，对定位的精度要求不高。
S104，根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器。
具体的，自动回收系统可以根据精定位信息精确定位探测器的位置，再控制抓取装置基于上述位置向上抽拔出探测器。
可以理解的是，在抽拔探测器的时候，可能会出现由于抽拔力过大破坏探测器或者抽拔力过小拔不动的情况。在可选实施例中，自动回收系统可以采用第二力控算法实时监测抓取装置向上抽拔探测器时的抽拔力，并在抽拔力大于抽拔力阈值时，输出锁定指令，控制启动安全锁。其中，上述抽拔力阈值可以是探测器可承受的力度范围，例如可以是500N-800N。
可选的，上述自动回收系统还可以基于上述第二力控算法获取探测器被抽拔的过程中的阻力以及速率等参数，进一步的，可以根据所获取的阻力调整速率。例如，在抽拔前期，阻力较大，可以降低抽拔的速率；在抽拔后期阻力较小，可以适当增加速率。
可选的，上述自动回收系统在探测器未拔出时，可以采用力矩控制模式，通过控制电机转矩的方式，逐步提高抽拔力，探测器被拔出后，切换为速度控制模式，在不超过力安全阈值的情况下匀速向上拔出。
S105，当检测到抓取装置将探测器移动至回收桶所在的位置处时，控制剪切装置剪掉探测器的初始端。
可以理解的是，当探测器被拔出后，自动回收系统可以根据回收桶的位置信息控制抓取装置抓紧探测器向回收桶移动，并在检测到探测器位于回收桶所在的位置时，输出放开指令控制抓取装置松开探测器，以使探测器落入所述回收桶。
需要说明的是，探测器的传输电缆芯线与发射体可以如图4所示，为焊接在一起的，而焊接材料尺寸相差较大且为异种材料，因此在传输电缆芯线与发射体的回收方式上存在差异，需将硬度较大的发射体剪断，将其按照低放性废物处理，再将剩余的探测器组件输送到回收机器中，此部分为高放性废物。
具体的，自动回收系统可以在检测到探测器位于回收桶所在的位置时，输出剪断控制指令，控制剪切装置剪断探测器的初始端，可以理解的是，该初始端可以是上述发射体，剪断后的发射体可以落入回收桶内。
S106，控制卷曲装置对探测器剩余部位进行卷曲处理，将经卷曲处理的剩余部位放入回收桶。
具体的，自动回收系统可以输出卷曲控制指令，控制卷曲装置对不包含初始端的探测器(即传输电缆芯线)进行卷曲处理，并将卷曲处理后的探测器放至回收桶内。
在本发明实施例中，先减掉较硬的不易卷曲的发射体，再将材质较软的电缆芯线卷曲成回收，实现了对探测器体积的压缩，实现了对探测器中不同部位按照高低放射性的回收分类。
需要说明的是，上述发射体和传输电缆芯线可以落入不同的回收桶。图1中各个装置的运动可以是通过视觉伺服定位电机控制实现的。
在本发明实施例中，通过获取针对探测器的粗定位信息，在粗定位信息指示的位置处获取探测器的图像数据，然后基于图像数据确定探测器的精定位信息，再根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器，并将探测器放至回收桶。通过控制自动定位回收探测器，保证了回收过程的安全性，提高了回收效率，同时实现了最小化人工介入回收探测器的目的，降低了核反应堆的工作人员所受到的辐射影响；通过对探测器的剪切和卷曲可以对探测器中不同部位按照高低放射性的回收分类。
在本发明实施例的一种具体实现方式中，探测器的自动回收流程可以如图5所示：
S201，粗定位。
S202，摄像机捕捉识别探测器特征。
S203，精定位。
可以理解的是，上述精定位的过程可以是力/视觉伺服定位的过程。
S204，抓手抱紧探测器。
S205，力控安全机制。
S206，是否超过探测器断裂阈值。
需要说明的是，上述断裂阈值可以是上述抽拔力阈值。
S207，探测器持续拔出。
S208，将探测器初始端剪断。
S209，初始端掉落至回收桶。
S210，探测器剩余部分卷曲。
S211，探测器剩余部分掉落至回收桶。
S212，抓手松开。
S213，设备撤出工作位置。
S214，人工介入。
可以理解的是，当抽拔力超出断裂阈值时，自动回收过程就中断了，需要人工介入。
S215，一组是否回收完毕。
可以理解的是，一组探测器可以至少包括4个探测器，自动回收系统可以通过统计已回收探测器的数量判断是都完成了一组探测器的回收。如果没有完成，将循环执行上述自动回收操作。
S216，结束。
需要说明的是，上述实施例为自动回收系统的详细流程，具体每个流程中个执行过程可以参加上述方法实施例中的描述，此处不再赘述。
在本发明实施例中，通过获取针对探测器的粗定位信息，在粗定位信息指示的位置处获取探测器的图像数据，然后基于图像数据确定探测器的精定位信息，再根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器，并将探测器放至回收桶。通过控制自动定位回收探测器，保证了回收过程的安全性，提高了回收效率，同时实现了最小化人工介入回收探测器的目的，降低了核反应堆的工作人员所受到的辐射影响；通过对探测器的剪切和卷曲可以对探测器中不同部位按照高低放射性的回收分类。
下面将结合附图6-附图8，对本发明实施例提供的适用于核反应堆的探测器自动回收系统进行详细介绍。需要说明的是，附图6-附图8所示的系统，用于执行本发明图1-图5所示实施例的方法，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明1-图5所示的实施例。
请参见图6，为本发明实施例提供了一种适用于核反应堆的探测器自动回收系统的结构示意图。如图6所示，本发明实施例的所述系统10可以包括：第一信息获取模块101、第二信息获取模块102、信息确定模块103、抓取控制模块104、剪切控制模块105、卷曲控制模块106、移动控制模块107、抽拔力监测模块108和锁定指令输出模块109。
第一信息获取模块101，用于基于旋转定位装置获取探测器的第一位置信息。
需要说明的是，一个核反应堆的一组探测器可以有4个，且上述一组探测器可以分布在一个圆的圆周上，具体的位置分布效果可以如图3所示，其中图3仅是一个示例图，探测器与设备之间的布局可以根据具体的实际场景变换。上述机电一体化回收设备可以位于该圆的圆周内。具体实现中，上述自动回收系统可以控制上述回收设备的旋转定位装置在圆周内旋转移动，获取各探测器的粗定位信息。可以理解的是，上述第一位置信息可以是粗略指示探测器所在位置的信息。
第二信息获取模块102，用于基于三自由度坐标定位装置获取探测器的第二位置信息。
可以理解的是，上述第二位置信息可以初步指示探测器的位置。
信息确定模块103，用于结合所获取的探测器的图像数据和第二位置信息，确定探测器的精定位信息。
可以理解的是，自动回收系统可以获取抓取装置的受力信息，该力信息可以包含力和力矩的大小和方向。
在可选实施例中，信息确定模块103可以如图7所示包括：数据获取单元1031、信息提取单元1032和位置确定单元1033。
可以理解的是，数据获取单元1031可以通过摄像机获取探测器的图像数据，该图像数据可以是包含探测器图像的彩色图片或视频。
具体的，信息确定模块103可以结合上述第二位置信息和定位方法，确定探测器的精定位信息，其中，精定位信息可以精确指示探测器的位置。
在可选实施例中，信息提取单元1032可以采用智能视觉识别算法进行定位，例如，采用包含卷积-池化-全连接层的卷积神经网络对探测器进行边缘检测，通过边缘检测可以得到探测器的边缘强相应点，进一步的，可以对强相应点的二值化处理得到探测器的轮廓信息，再对轮廓信息进行定位圆的位置拟合得到拟合位置信息。进一步的，位置确定单元1033可以根据拟合位置信息对上述第二位置信息进行调整得到精定位信息。
在可选实施例中，信息提取单元1032可以采用力/视觉融合定位方法进行定位，可以理解的是，在抓取装置与探测器初步接触(即在往上抽拔之前)时，由于视觉定位(即上述通过图像数据分析精定位的过程)或者系统误差，抓取装置与探测器位置可能存在偏差，此处，拟对抓取装置和探测器初次接触时的力信息(力或力矩的大小、方向)进行采集反馈得到力反馈，并据此判断二者的相对位置，再根据第一力控算法控制抓取装置进行位置调整，使探测器顺利落入抓取装置中，可以理解的是，第一力控算法可以通过计算上述力或力矩的大小、方向得到抓取装置与探测器的相对位置。需要说明的是，上述抓取位置的调整过程可以认为是抽拔之前的预“瞄准”措施。例如，力反馈是X轴和Y轴的正向力矩，X轴负向力，Y轴正向力，经由算法得出抓取装置位于探测器第二象限区域，控制信号驱动抓取装置向X轴负向，Y轴正向移动。
需要说明的是，只采用视觉定位算法进行定位时，对算法的定位精度要求较高，需要采用类似深度卷积神经网络这种算法复杂度较大的算法；而上述力/视觉融合定位方法中，可以通过力觉算法对视觉定位的结果进行修正，因此视觉算法只要能检测出探测器的轮廓信息即可，对定位的精度要求不高。
抓取控制模块104，用于根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器。
具体实现中，抓取控制模块104可以根据精定位信息精确定位探测器的位置，再控制抓取装置基于上述位置向上抽拔出探测器。
在可选实施例中，抓取控制模块104可以如图8所示包括：力反馈获取单元1041和抓取控制单元1042。
具体实现中，力反馈获取单元1041可以用于获取抓取装置在精定位信息指示的位置处与探测器初接触时的力反馈，其中，力反馈包括初次接触时的力以及力矩的大小和方向。可以理解的是，上述精定位信息可以是通过上述视觉定位算法或者视/力觉融合定位算法获得的定位信息。
抓取控制单元1042，可以用于采用第一力控算法控制抓取装置按照力反馈指示的相对位置进行位置调整直至抓取到所述探测器。
可以理解的是，在抽拔探测器的时候，可能会出现由于抽拔力过大破坏探测器或者抽拔力过小拔不动的情况。在可选实施例中，抽拔力监测模块108可以采用第二力控算法实时监测抓取装置向上抽拔探测器时的抽拔力，当抽拔力大于抽拔力阈值时，锁定指令输出模块109可以输出锁定指令，控制启动安全锁。其中，上述抽拔力阈值可以是探测器可承受的力度范围，例如可以是500N-800N。
可选的，自动回收系统10还可以基于上述第二力控算法获取探测器被抽拔的过程中的阻力以及速率等参数，进一步的，可以根据所获取的阻力调整速率。例如，在抽拔前期，阻力较大，可以降低抽拔的速率；在抽拔后期阻力较小，可以适当增加速率。
可选的，上述自动回收系统10在探测器未拔出时，可以采用力矩控制模式，通过控制电机转矩的方式，逐步提高抽拔力，探测器被拔出后，切换为速度控制模式，在不超过力安全阈值的情况下匀速向上拔出。
剪切控制模块105，用于当检测到抓取装置将探测器移动至回收桶所在的位置处时，控制剪切装置剪掉探测器的初始端。
可以理解的是，当探测器被拔出后，移动控制模块107可以根据回收桶的位置信息控制抓取装置抓紧探测器向回收桶移动，当自动回收系统10检测到探测器位于回收桶所在的位置时，可以输出放开指令控制抓取装置松开探测器，以使探测器落入所述回收桶。
需要说明的是，探测器的传输电缆芯线与发射体可以如图4所示，为焊接在一起的，而焊接材料尺寸相差较大且为异种材料，因此在传输电缆芯线与发射体的回收方式上存在差异，需将硬度较大的发射体剪断，将其按照低放性废物处理，再将剩余的探测器组件输送到回收机器中，此部分为高放性废物。
具体实现中，当自动回收系统10检测到探测器位于回收桶所在的位置时，剪切控制模块105可以输出剪断控制指令，控制剪切装置剪断探测器的初始端，可以理解的是，该初始端可以是上述发射体，剪断后的发射体可以落入回收桶内。
卷曲控制模块106，用于控制卷曲装置对探测器剩余部位进行卷曲处理，将经卷曲处理的剩余部位放入回收桶。
具体实现中，卷曲控制模块106可以输出卷曲控制指令，控制卷曲装置对不包含初始端的探测器(即传输电缆芯线)进行卷曲处理，并将卷曲处理后的探测器放至回收桶内。
在本发明实施例中，先减掉较硬的不易卷曲的发射体，再将材质较软的电缆芯线卷曲成回收，实现了对探测器体积的压缩，实现了对探测器中不同部位按照高低放射性的回收分类。
需要说明的是，上述发射体和传输电缆芯线可以落入不同的回收桶。，图1中各个装置的运动可以是通过视觉伺服定位电机控制实现的。
在本发明实施例中，通过获取针对探测器的粗定位信息，在粗定位信息指示的位置处获取探测器的图像数据，然后基于图像数据确定探测器的精定位信息，再根据精定位信息控制抓取装置向上抽拔出探测器，并将探测器放至回收桶。通过控制自动定位回收探测器，保证了回收过程的安全性，提高了回收效率，同时实现了最小化人工介入回收探测器的目的，降低了核反应堆的工作人员所受到的辐射影响；通过对探测器的剪切和卷曲可以对探测器中不同部位按照高低放射性的回收分类。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种适用于核反应堆的探测器自动回收方法，其特征在于，包括：
基于旋转定位装置获取探测器的第一位置信息；
基于三自由度坐标定位装置获取所述探测器的第二位置信息；
结合探测器定位方法和所述第二位置信息，确定所述探测器的精定位信息，其中，所述定位方法为力/视觉融合定位方法；
根据所述精定位信息控制抓取装置向上抽拔出所述探测器；
当检测到所述抓取装置将所述探测器移动至回收桶所在的位置处时，控制剪切装置剪掉所述探测器的初始端，致其落入所述回收桶；
控制卷曲装置对所述探测器剩余部位进行卷曲处理，将经所述卷曲处理的剩余部位放入所述回收桶，所述卷曲处理的剩余部位为所述探测器中除所述初始端之外的其他部位；
在结合探测器定位方法和所述第二位置信息，确定所述探测器的精定位信息时，所述适用于核反应堆的探测器自动回收方法还包括：
基于摄像机获取所述探测器的图像数据；
提取所述图像数据中所述探测器的轮廓信息；
根据所述轮廓信息调整所述第二位置信息，得到所述探测器的精定位信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述精定位信息控制抓取装置向上抽拔出所述探测器时，所述方法还包括：
获取所述抓取装置在所述精定位信息指示的位置处与所述探测器初接触时的力反馈，所述力反馈包括初次接触时的力以及力矩的大小和方向；
采用第一力控算法控制所述抓取装置按照所述力反馈指示的相对位置进行位置调整直至抓取到所述探测器，所述相对位置为所述抓取装置与所述探测器之间的相对位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据回收桶的位置信息控制所述抓取装置抓紧所述探测器向所述回收桶移动。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用第二力控算法监测所述抓取装置向上抽拔所述探测器时的抽拔力；
当所述抽拔力大于抽拔力阈值时，输出锁定指令，控制启动安全锁。
5.一种适用于核反应堆的探测器自动回收系统，其特征在于，包括：
第一信息获取模块，用于基于旋转定位装置获取探测器的第一位置信息；
第二信息获取模块，用于基于三自由度坐标定位装置获取所述探测器的第二位置信息；
信息确定模块，用于结合探测器定位方法和所述第二位置信息，确定所述探测器的精定位信息，其中，所述定位方法为力/视觉融合定位方法；
抓取控制模块，用于根据所述精定位信息控制抓取装置向上抽拔出所述探测器；
剪切控制模块，用于当检测到所述抓取装置将所述探测器移动至回收桶所在的位置处时，控制剪切装置剪掉所述探测器的初始端，致其落入所述回收桶；
卷曲控制模块，用于控制卷曲装置对所述探测器剩余部位进行卷曲处理，将经所述卷曲处理的剩余部位放入所述回收桶，所述卷曲处理的剩余部位为所述探测器中除所述初始端之外的其他部位。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述信息确定模块包括：
数据获取单元，用于基于摄像机获取所述探测器的图像数据；
信息提取单元，用于提取所述图像数据中所述探测器的轮廓信息；
位置确定单元，用于根据所述轮廓信息调整所述第二位置信息，得到确定所述探测器的精定位信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述抓取控制模块包括：
力反馈获取单元，用于获取所述抓取装置在所述精定位信息指示的位置处与所述探测器初接触时的力反馈，所述力反馈包括初次接触时的力以及力矩的大小和方向；
抓取控制单元，用于采用第一力控算法控制所述抓取装置按照所述力反馈指示的相对位置进行位置调整直至抓取到所述探测器，所述相对位置为所述抓取装置与所述探测器之间的相对位置。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
移动控制模块，用于根据回收桶的位置信息控制所述抓取装置抓紧所述探测器向所述回收桶移动。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
抽拔力监测模块，用于采用第二力控算法监测所述抓取装置向上抽拔所述探测器时的抽拔力；
锁定指令输出模块，用于当所述抽拔力大于抽拔力阈值时，输出锁定指令，控制启动安全锁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910243133.4A CN110000188B (zh) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910243133.4A CN110000188B (zh) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110000188A CN110000188A (zh) | 2019-07-12 |
| CN110000188B true CN110000188B (zh) | 2021-07-23 |
Family
ID=67168600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910243133.4A Active CN110000188B (zh) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110000188B (zh) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5447994A (en) * | 1977-09-26 | 1979-04-16 | Toshiba Corp | Device for recovering detector in reactor |
| CN100582651C (zh) * | 2008-08-27 | 2010-01-20 | 天津大学 | 用于三维彩色数字化系统标定的动态精密靶标 |
| CN101783190A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-07-21 | 中国原子能科学研究院 | 钠冷快堆换料用旋转定位装置 |
| CN102071690B (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-04 | 中国石油大学(北京) | 海上自升式钻井平台插桩、拔桩自动控制装置及方法 |
| JP6034770B2 (ja) * | 2013-09-11 | 2016-11-30 | 株式会社グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン | 異物回収装置、異物回収システムおよび異物回収箱 |
| CN103963058B (zh) * | 2014-04-30 | 2016-01-06 | 重庆环视高科技有限公司 | 基于多方位视觉定位的机械手臂抓取控制系统及方法 |
| CN104476550B (zh) * | 2014-12-05 | 2016-10-05 | 济南鲁智电子科技有限公司 | 全液压自主移动机械臂的动作方法 |
| CN205480018U (zh) * | 2016-01-28 | 2016-08-17 | 东莞理工学院 | 一种可360°旋转的平面三自由度串联精密定位平台 |
| CN105904196B (zh) * | 2016-04-26 | 2018-12-18 | 上海交通大学 | 基于视觉系统拆卸变电站金具的装置及其使用方法 |
| CN107767976B (zh) * | 2017-10-17 | 2019-07-02 | 中国核动力研究设计院 | 一种探测器组件拆除工艺及其专用拆除设备 |
| CN107742540B (zh) * | 2017-10-17 | 2019-05-21 | 中国核动力研究设计院 | 一种用于探测器组件更换的抓具及抓取方法 |
| CN107731329B (zh) * | 2017-10-31 | 2019-09-10 | 中广核检测技术有限公司 | 控制棒导向筒开口销检测机器人及定位方法 |
-
2019
- 2019-03-28 CN CN201910243133.4A patent/CN110000188B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110000188A (zh) | 2019-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8376814B2 (en) | Deboning method and apparatus for meat with bone using X-ray | |
| CN110904882A (zh) | 路锥和路锥灯的摆放及回收系统和方法 | |
| CN109822398B (zh) | 一种基于深度学习的数控机床断刀检测系统及方法 | |
| CN112253168B (zh) | 一种盾构机管片自动化拼装方法及装置 | |
| JP6188571B2 (ja) | ごみ攪拌状態検出装置およびごみ攪拌状態検出方法 | |
| EP1617652A3 (en) | Hybrid autofocus system for a camera | |
| JPH11267949A (ja) | 工具摩耗検知装置および方法 | |
| MX2022009271A (es) | Remoción automatizada de canales de animales. | |
| CN110000188B (zh) | 适用于核反应堆的探测器自动回收方法及系统 | |
| CN106846335A (zh) | 一种铺粉质量监控方法及增材制造设备 | |
| CN111683227A (zh) | 一种基于视频异常监测的皮带操作智能辅助方法和系统 | |
| CN114346821A (zh) | 一种工件加工方法、系统及可读存储介质 | |
| CN116912186A (zh) | 一种用于铁矿石皮带运输过程中铁质异物的排检方法 | |
| WO2021187185A1 (ja) | 制御システム、情報処理装置、および情報処理方法 | |
| EP4201579A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum schneiden und entnehmen von teilen | |
| CN117911415B (zh) | 一种基于机器视觉的设备自动化监管系统及方法 | |
| CN107157500A (zh) | X射线成像设备及其控制方法 | |
| CN115469656B (zh) | 骨科手术机器人智能导航避障方法、系统及装置 | |
| CN114033372B (zh) | 煤矿综采工作面的控制方法和装置 | |
| CN115797878B (zh) | 基于图像处理的设备操作安全检测方法、系统及相关设备 | |
| CN118386237B (zh) | 锻造机械手控制方法、系统及锻造机械手 | |
| CN116934727B (zh) | 一种拉晶过程中籽晶熔接控制方法、装置及电子设备 | |
| Kato et al. | Task performance test on grasping the bolt by a power distribution line maintenance experimental robot system | |
| CN110059540B (zh) | 一种用于散堆抽芯铆钉识别定位的图像处理方法 | |
| CN118083604B (zh) | 基于3d视觉的成形件自动拆垛方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |