CN113744904B - 一种核反应堆压力容器顶盖检查系统 - Google Patents
一种核反应堆压力容器顶盖检查系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种核反应堆压力容器顶盖检查系统,包括检查机器人、多个扫查器、位置定位组件和控制平台。检查机器人包括可移动的平台底座和设置在平台底座上的空间姿态变化模组。每个扫查器可拆卸地装配在空间姿态变化模组上。位置定位组件用于获取检查机器人的位置信息。控制平台与检查机器人和位置定位组件通信连接。在接收到检查顶盖预定位置的检测信息后,检查机器人携带与该预定位置信息对应的扫查器并按照控制平台发出的路径信息到达与预定位置对应的检查位置。本申请的技术方案能对能自动定位反应堆顶盖所有检查位置,实现自动检测,具有定位精确和检查效率高等优点。
Description
技术领域
本申请涉及核电站设备质量检测技术领域,具体而言,涉及一种核反应堆压力容器顶盖检查系统。
背景技术
核反应堆压力容器顶盖是核电站最为重要的部件之一,其质量是保证核动力系统安全运行的关键。为确定核反应堆压力容器顶盖的质量,对核反应堆压力容器顶盖上的各焊缝及其它部位提出了无损检测的强制性要求,并指定分别在投入前进行役前检查和运行一定时间后对进行在役检查。役前和在役检查的结果是分析评定压力容器顶盖运行状态的重要依据,核反应堆压力容器顶盖役前和在役检查是非常复杂的过程,特别是核电站运行后的在役检查,其检查过程具有高放射性,必须使用专用的检查设备和装置来完成。
目前,常见的反应堆压力容器顶盖检查方式是采用具有抗辐射能力的多轴机械手搭载各类扫查器来完成。随着核电站数量的增加,核反应堆压力容器顶盖的检查工作也越来越频繁,考虑到机械手来完成检查过程中需要携带大量的控制设备,运输及组装都较为繁琐,此外,多轴机械手的位姿控制也比较复杂,当检查位置不在机械手的工作范围内,还需要调整机械手的位置或者顶盖的位置,因此每次检查工作都需要花费大量人力物力,效率低下。此外,多轴机械手对于扫查器与检测位置的定位较为粗糙,可能导致检测结果出现较大偏差。
因此,如何设计出一种能自动定位所有检查位置、定位精确、检查效率高的核反应堆压力容器顶盖检查系统,成为业内研究的热点。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种核反应堆压力容器顶盖检查系统,其具备的检查设备能按照检查位置自动移动,实现设备的粗糙定位,再通过姿态的调整,实现对顶盖检查位置的准确定位,定位动作实现自动化控制,降低调试难度。本申请既能提高定位精确度,还能提高检查效率。
本申请实施例提供了一种核反应堆压力容器顶盖检查系统,包括检查机器人、多个扫查器、位置定位组件和控制平台。检查机器人包括可移动的平台底座和设置在平台底座上的空间姿态变化模组。每个扫查器可拆卸地装配在空间姿态变化模组上。位置定位组件用于获取检查机器人的位置信息。控制平台与检查机器人和位置定位组件通信连接。在接收到检查顶盖预定位置的检测信息后,检查机器人携带与该预定位置信息对应的扫查器并按照控制平台发出的路径信息到达与预定位置对应的检查位置。
在一种可实施的方案中,还包括定位摄像头,其与安装在空间姿态变化模组上的扫查器装配连接,用于获取扫查器的位置信息;定位摄像头与控制平台通信连接。
在一种可实施的方案中,位置定位组件包括信号探测器和反馈件,信号探测器设置在检查机器人上,反馈件布置在顶盖下部投影区域的边缘;信号探测器发射探测信号,并根据反馈件反射回的探测信号确定检查机器人在顶盖下部投影区域的位置。
在一种可实施的方案中,反馈件包括多个,多个反馈件在顶盖下部的投影区域边缘成圆周分布。
在一种可实施的方案中,多个反馈件的布置高度相同,且布置高度与信号探测器的高度相适配。
在一种可实施的方案中,反馈件包括至少三个,信号探测器具有预设探测范围,信号探测器的预设探测范围被配置为至少能覆盖三个相邻反馈件。
在一种可实施的方案中,相邻三个反馈件及其形成的两个间距组成一个反馈组,多个反馈件形成的多个反馈组的间距组成均不相同。
在一种可实施的方案中,多个反馈件形成的多个间距均不相等。
在一种可实施的方案中,信号探测器为具有预定视场角的激光雷达,信号探测器的预设的识别范围即为激光雷达的视场角。
在一种可实施的方案中,包括屏障,设置在顶盖的下部边缘位置并用于支撑顶盖;反馈件安装在屏障的内壁。
与现有技术相比,本申请的有益效果为:
1.本申请的检查系统在工作时,在核反应堆压力容器顶盖的下部区域布置好位置定位组件,根据位置定位组件定位的区域与检查位置地图参数的关系,建立检查机器人进行顶盖检查的路径地图,路径地图可以覆盖所有的检查位置。之后,根据顶盖不同的检查位置,将适用的扫查器固定在检查机器人的空间姿态变化模组上,通过控制平台设置好检查位置,检查机器人的平台底座按照控制平台发出的路径地图信息运动到对应的检查位置下部,实现检查机器人与检查位置的粗定位。然后,空间姿态变化模组工作,将扫查器对准检查位置,实现精确定位。本申请的检查机器人配合控制平台和位置定位组件,使其移动范围能够覆盖顶盖所有的检查位置,并且能够实现扫查器与检查位置的准确匹配。
2.本申请中,空间姿态变化模组可以适配多种类型的扫查器,便于实现不同位置的焊缝检查。此外,通过控制平台的操作使得检查机器人及扫查器的定位动作实现自动化控制,省略复杂的调试步骤,减轻工作人员的工作强度。
3.本申请中,检查机器人的平台底座和空间姿态变化模组、扫查器和位置定位组件都可模块化组装与拆解运输,可用于移动空间狭小的场合,组装和调试快捷,操作简单,降低成本。检查机器人具备灵活的移动能力和位姿调整能力,使用时,只需将扫查器安装到空间姿态变化模组上,通过控制平台控制检查机器人自动运行,因此在应对顶盖的频繁检测中可大幅度提高检查效率。
4.本申请中,通过设置定位摄像头,实现对扫查器位置更为准确的控制,定位摄像头获取检查位置的图像信息传输给控制平台,控制平台利用图像信息进行视觉分析,得到检查位置与扫查器的位置差异,然后控制平台发出控制指令调整检查机器人的空间姿态变化模组,使得扫查器对准检查位置。如果检查位置与扫查器的位置差异较大,还需要进一步调整平台底座。通过设置定位摄像头实现扫查器与检查位置的精确对位,确保扫查器能得到检查位置较为准确的检查数据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为根据本申请实施例示出的一种核反应堆压力容器顶盖检查系统的组成框图;
图2为图1中检查机器人的工作状态示意图;
图3为图1中检查机器人及其它部件的结构示意图;
图4为图1中检查机器人及其它部件另一方向的结构示意图;
图5为图4中空间姿态变化模组的自由度简图;
图6为图1中检查机器人工作状态的俯视图;
图7为根据本申请实施例示出的一种位置定位组件的定位原理示意图;
图8为图1中的一种绕Y轴旋转模块的凸轮微动结构简图;
图9为图1中的一种绕Y轴旋转模块的推杆微动结构简图。
图中:10、检查机器人;11、平台底座;12、空间姿态变化模组;121、沿y轴直线运动模块;122、绕y轴旋转模块;123、绕x轴旋转模块;124、沿z轴直线运动模块;125、支撑件;20、扫查器;30、位置定位组件;31、信号探测器;32、反馈件;40、定位摄像头;50、顶盖;51、快速连接装置(Quickloc)贯穿件;52、控制棒驱动机构(CRDM)贯穿件;60、屏障;70、避障监测器;80、监控摄像头;90、拖链。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在现有技术中,通过在预定位置设置多轴机械手对反应堆压力容器顶盖进行无损检查时,受限于多轴机械手的工作范围,需要调整机械手的位置或者调整顶盖的位置,由于机械手的笨重及安装繁琐的特点,调整费时费力,造成检查效率低下。此外,由于安装位置误差和运动误差,多轴机械手进行检查时无法进行针对性的调整,导致定位精确度也会降低。因此,本申请的发明人从下述两方面进行改进:一方面,为了覆盖顶盖的所有检查位置,提高检查效率,可将固定的检查设备改为移动式,从而自动寻找检查位置。另一方面,为提高检查位置的定位精确度,可加入针对位置误差的姿态调整功能,从而实时修正位置来提高定位精确度。
根据本申请实施例,参见图1至图6,提供一种核反应堆压力容器顶盖检查系统,包括检查机器人10、多个扫查器20、位置定位组件30和控制平台。
检查机器人10包括可移动的平台底座11和设置在平台底座11上的空间姿态变化模组12。多个扫查器20中,每个扫查器20可拆卸地装配在空间姿态变化模组12上。位置定位组件30用于获取检查机器人10的位置信息。控制平台与检查机器人10和位置定位组件30通信连接。在接收到检查顶盖50预定位置的检测信息后,检查机器人10携带与该预定位置信息对应的扫查器20并按照控制平台发出的路径信息到达与预定位置对应的检查位置。
在本实施例的技术方案中,当检查系统在工作时,在核反应堆压力容器顶盖50的下部区域布置好位置定位组件30,根据位置定位组件30定位的区域与检查位置地图参数的关系,建立检查机器人10进行顶盖50检查的路径地图,路径地图可以覆盖所有的检查位置。之后,根据顶盖不同的检查位置,将适用的扫查器20固定在检查机器人10的空间姿态变化模组12上,通过控制平台设置好检查位置,检查机器人10的平台底座11按照控制平台发出的路径地图信息运动到对应的检查位置下方,实现检查机器人10与检查位置的粗定位。然后,空间姿态变化模组12工作,将扫查器20对准检查位置,实现精确定位。本申请的检查机器人10配合控制平台和位置定位组件30,使检查机器人10移动路径能够覆盖顶盖50所有的检查位置,并且能够实现扫查器20与检查位置的准确匹配。
在一种实施方案中,平台底座11可实现全方位移动,其可以根据控制平台发出的指令或者预先设定好的路径,实现位置的灵活变更,同时借助位置定位组件30实时与控制平台交换位置数据,进行运动补偿,实现位置实时调整。其中,平台底座11设置有行走装置,行走装置包括但不限于麦克纳姆轮、万向轮和普通橡胶轮。
在一种实施方案中,平台底座11上设置有控制面板,通过控制面板实时显示电池电压、电量信息等,并可通过控制面板设置参数、报警信息、系统信息等。检查机器人10还包括遥控器,在利用控制平台自动控制检查机器人10出现故障时,可切换到遥控器控制模式。
在一种实施方案中,参见图1、3和4,空间姿态变化模组12可以包括沿y轴直线运动模块121、绕y轴旋转模块122、绕x轴旋转模块123和沿z轴直线运动模块124。沿y轴直线运动模块121可拆卸的装配在平台底座11上,绕y轴旋转模块122可拆卸的装配在沿y轴直线运动模块121上,绕x轴旋转模块123可拆卸的装配在绕y轴旋转模块122上,沿z轴直线运动模块124可拆卸的装配在绕x轴旋转模块123上,通过上述模块的配合实现如图5所示的多个自由度的运动。
在一种实施方案中,参见图1、3和4,沿y轴直线运动模块121和沿z轴直线运动模块124可采用包括但不限于丝杠装置、同步带模组等在内的往复直线运动结构。绕x轴旋转模块123可实现180度范围内旋转,以更好的适应弧形的顶盖50结构。沿z轴直线运动模块124上面安装有支撑件125,支撑件125可换装不同的扫查器20,绕x轴旋转模块123工作时,可将沿z轴直线运动模块124放平,利于更换不同的扫查器20。
在一种实施方案中,绕y轴旋转模块122的旋转角度范围较小,其主要实现绕y轴的微动旋转,微动旋转的目的是实现扫查器20的微小调整,从而更好的适应顶盖50焊缝的细微位置差异,进一步提高扫查器20的定位精度。
在一种实施方案中,如图8所示,绕y轴旋转模块122包括凸轮、弹簧和铰链,铰链与机架和绕x轴旋转模块123相连,绕x轴旋转模块123可绕铰链转动。在铰链的两侧分别设置有弹簧和凸轮,弹簧的一端与绕x轴旋转模块123相连,弹簧另一端与机架相连,弹簧对机架和绕x轴旋转模块123产生相互远离的作用力。凸轮通过电机等驱动装置驱动,凸轮旋转实现绕x轴旋转模块123右侧的高低升降,又因为左侧弹簧的顶紧作用,可以实现绕y轴微小范围内的稳定旋转。
在一种实施方案中,如图9所示,绕y轴旋转模块122包括推杆、弹簧和铰链,铰链与机架和绕x轴旋转模块123相连,绕x轴旋转模块123可绕铰链转动。在铰链的两侧分别设置有推杆和凸轮,弹簧的一端与绕x轴旋转模块123相连,弹簧另一端与机架相连,弹簧对机架和绕x轴旋转模块123产生相互远离的作用力。推杆可采用但不限于电动推杆、液压推杆等装置,推杆输出端的升高和降低可实现绕x轴旋转模块123右侧的高低升降,又因为左侧弹簧的顶紧作用,可以实现绕y轴微小范围内的稳定旋转。
需要说明的是,反应堆压力容器顶盖50的贯穿件包括快速连接装置(Quickloc)贯穿件51、控制棒驱动机构(CRDM)贯穿件52和通风管贯穿件,需要检查缺陷的位置包括CRDM贯穿件与顶盖接口焊缝、CRDM贯穿件的内壁和外壁、Quickloc贯穿件与顶盖接口焊缝、Quickloc内壁、通风管贯穿件与顶盖接口焊缝、通风管内壁等。根据监测位置及材料厚度的不同,可以采用包括但不限于超声扫查器、涡流扫查器。在扫查器20选择上,超声和涡流扫查器的检查位置和深度不一样,超声是深度检测,涡流是表面和近表面检测,超声需要水或者别的耦合剂。此外,由于空间姿态变化模组12可适配多种扫查器20,因此,在对具体位置检查时,灵活更换扫查器20即可。
需要说明的是,对可采用相同类型扫查器20的检查位置进行归类划分,形成各自的检查路径图,如此,当一种类型的扫查器20在完成制定所有位置的检查后,再更换另一种扫查器20进行其他位置的检测,此种方式可极大地节省时间,避免扫查器20的频繁更换,提高检查效率。例如,假设顶盖50只需要超声和涡流两种扫查器,可以在空间姿态变化模组12上首先使用涡流扫查器,对所有表面及近表面的检查位置按照预定路径完成检查后,再更换超声扫查器对其它位置完成检测。
需要说明的是,检查机器人的平台底座和空间姿态变化模组、扫查器和位置定位组件都可模块化组装与拆解运输,可用于移动空间狭小的场合,组装和调试快捷,操作简单,降低成本。检查机器人具备灵活的移动能力和位姿调整能力,使用时,只需将扫查器安装到空间姿态变化模组上,通过控制平台控制检查机器人自动运行,因此在应对顶盖的频繁检测中可大幅度提高检查效率。
需要说明的是,在一种实施方案中,参见图1,控制平台包括触摸显示屏、主控计算机、系统控制器、定位系统等,检查位置的地图参数可设定在主控计算机中,定位系统接收位置定位组件30发来的检查机器人10的位置信息,并将其传送给系统控制器,系统控制器与主控计算机数据沟通,得到用于控制检查机器人10动作的信息指令。
在一种实施方案中,参见图1和图2,核反应堆压力容器顶盖检查系统还包括定位摄像头40,其与安装在空间姿态变化模组12上的扫查器20装配连接,用于获取扫查器20的位置信息;定位摄像头40与控制平台通信连接。通过设置定位摄像头40,实现对扫查器20位置更为准确的控制,定位摄像头40获取检查位置的图像信息传输给控制平台,控制平台利用图像信息进行视觉分析,得到检查位置与扫查器20的位置差异,然后控制平台发出控制指令调整检查机器人10的空间姿态变化模组12,使得扫查器20对准检查位置。如果检查位置与扫查器20的位置差异较大,还需要进一步调整平台底座11。通过设置定位摄像头40实现扫查器20与检查位置的精确对位,确保扫查器20能得到检查位置较为准确的检查数据。
需要说明的是,定位摄像头40可以获得检查位置包括深度在内的信息。在一种实施方案中,定位摄像头40可采用双目视觉的摄像头模块,提高定位精度,降低定位误差。定位摄像头40可以包括多个,可以使用多个深度摄像头,通过图像模式识别与预置的检查位置靶标比对,当多个摄像头图像比对位置误差达到预定值时,完成扫查器20与检查位置的定位对正工作。采用多个定位摄像头40可尽可能的降低定位误差,提高定位的精准度。
需要说明的是,在一种实施方案中,参见图1,控制平台还包括机器视觉输入系统和视觉对中系统,机器视觉输入系统接收定位摄像头40发来的图像信息,并传送给视觉对中系统分析扫查器20与检查位置的位置差异,然后系统控制器生成对应的信息指令,发送给检查机器人控制组件,实现对平台底座11的位置调整和/或空间姿态变化模组12的位姿调整。
在一种实施方案中,参见图1-4和图6-7,位置定位组件30包括信号探测器31和反馈件32,信号探测器31设置在检查机器人10上,反馈件32布置在顶盖50下部投影区域的边缘;信号探测器31发射探测信号,并根据反馈件32反射回的探测信号确定检查机器人10在顶盖50下部投影区域的位置。一方面,反馈件32的布置可以覆盖顶盖50下部的所有区域,可以有效限制检查机器人10的活动区域。另一方面,反馈件32为信号探测器31提供定位的依据,实现平台底座11的粗定位。
在一种实施方案中,参见图6和图7,反馈件32包括多个,多个反馈件32在顶盖50下部的投影区域边缘成圆周分布。圆周分布的反馈件32与顶盖50的投影区域相适配,检查机器人10可放置在反馈件32围成的圆周的圆心位置,将信号探测器31的朝向的某一方向设定为0°朝向,为检查机器人10从0°朝向原地旋转带动信号探测器31实现原地旋转,信号探测器31依次扫过所有反馈件32,将反馈件32的位置进行记录以方便后续坐标比对,并且得到活动区域的范围以便于控制检查机器人10的动作。
在一种实施方案中,参见图2,多个反馈件32的布置高度相同,且布置高度与信号探测器31的高度相适配。多个反馈件32的高度相同,尽可能的减少位置无关变量,为位置判断提供便利条件。多个反馈件32高度相同,则信号探测器31在探测时只需要获取反馈件32的间距、距离等信息便可以得到检查机器人10所处的具体坐标方位。
在一种实施方案中,参见图7,反馈件32包括至少三个,信号探测器31具有预设探测范围,信号探测器31的预设探测范围被配置为至少能覆盖三个相邻反馈件32。例如,多个反馈件32形成的圆周中心称为原点,即图7中的M点,信号探测器31扫描到的三个相邻反馈件32(a、b、c三个反馈件),依据三点定圆原理确定原点在在检查机器人10的什么坐标方位,或者确定检查机器人10在原点的什么坐标方位,即确定出图7中N点和M点的位置关系,由此便可以确定检查机器人10在圆周区域的具体坐标。
在一种实施方案中,参见图7,相邻三个所述反馈件32及其之间的两个间距组成一个反馈组,每个所述反馈组中首尾反馈件的中心连线为该反馈组的长度;多个所述反馈件32形成多个反馈组,多个所述反馈组的长度均不相同。上述设置的目的是保证信号探测器31依次扫过任意三个反馈件32组成的反馈组时,可以得到不同的反馈组的长度差异,以便于确定检查机器人10的位置方向发生了变化。其中,反馈组的间距组成包括三个反馈件32所形成的的两个间距的间距值大小和排列顺序。例如,如图7中a、b、c和d四个反馈件32,N点为信号探测器31所在的位置,a、b和c三个反馈件具有间距ab和间距bc,此为一个反馈组,b、c和d具有间距bc和cd,此为另一个反馈组,bc为共有间距。若使信号探测器31依次扫过abc反馈件和bcd反馈件时能得到位置发生变化,ab和cd间距长度需要设置为不相等才可以较容易识别,若是ab、bc和cd间距都相等,说明两个反馈组的间距长度没有任何区别,就无法识别位置是否发生了变化。
在一种实施方案中,参见图7,多个所述反馈件32之间的间距均不相等。若存在三个相邻的反馈件32的间距与另三个相邻的反馈件32的间距相同,可能会出现信号探测器31探测发生无法识别的情况,将两次探测判断成一个位置,导致检查机器人10的坐标判断出现错误,导致检查机器人10运行出现故障。但是,本实施例中,圆周分布的所有反馈件32依次相邻形成的多个间距均不相等,保证任何三个相邻的反馈件32都具有自己独有的间距特点,可有效地保证信号探测器31扫过任何三个相邻的反馈件32时,可以确定出独一无二的位置关系,提高位置识别精度与识别效率。
需要说明的是,在一种实施方式中,多个反馈件32按照间距依次增大(减小)的特点进行布置,可按照等比例或者等数值的间距量来增大(减小)间距,如此设置的反馈件32不仅能保证具有不同的间距,且依次增大或减小间距的排列方式也包含有顺序的特点,如此设置更利于信号探测器31通过不同间距的反馈件32来确定位置坐标,并且可以通过反馈件32的顺序对得到位置坐标进行检验。
在一种实施方案中,信号探测器31为具有预定视场角的激光雷达,信号探测器31的预设的识别范围即为激光雷达的视场角。视场角即为激光雷达的扫描角,指光束通过扫描装置所能达到的最大角度范围,有效视场角一般与实际作业时的高度、有效则量距离有关。例如,使用的激光雷达的水平视场角是360度是,整个工作区域内只需设置三个反馈件32便可以实现三点定圆及检查机器人10的坐标定位,使用的激光雷达的水平视场角90-120度时,就需要布置更多的反馈件32,在采用120度视场角脚时,本申请设置七个不同间距的反馈件32,实现对活动区域的有效检测覆盖。在本实施例中,对激光雷达的视场角大小不做限定。
在一种实施方案中,参见图3和4,信号探测器31可以相对设置在平台底座11上,或者设置在平台底座11的对角上,或者依据信号探测器31探测范围的大小圆周布置多个,信号探测器31可采用磁吸方式与平台底座11相连。上述设置可以实现多个方向的同时探测,提高探测效率,降低探测误差,提高坐标定位精度。
在一种实施方案中,参见图3、4和6,检查机器人10上还可设置有避障监测器70、监控摄像头80等,检查机器人10可通过无线、有线或者相结合的方式与控制平台相连,线缆可以通过拖链90进行保护。避障监测器70可采用磁吸方式与平台底座11相连,其布置方式可为对角、圆周均匀阵列分布等,避障监测器70可以检测拖链90等障碍物,实现避障功能,不仅避免电缆缠绕,还缩短检查机器人姿态调整时间,提高了检查效率。监控摄像头80也可进行图像扫描来识别运行环境,并监控运行状态。
在一种实施方案中,参见图2,包括屏障60,设置在顶盖50的下部边缘位置并用于支撑顶盖50;反馈件32安装在屏障60的内壁。屏障60为生物屏蔽圈,具有防辐射功能,其能够对顶盖50进行在役检查时,有效的降低辐射对工作人员的影响。同时,屏障60可设置为环形,反馈件32安装在其内壁也自然为圆周分布,能够更好更方便的限定检查机器人10的工作区域。
需要说明的是,在使用屏障60时,一般先放置屏障60,再通过吊装让检查机器人10进入屏障60内,然后在屏障60上放顶盖50。可在屏障60的0°位置设置开关门,当需要更换扫查器20的时候,打开门,然后调整检查机器人10的平台底座11和空间姿态变化模组12,使扫查器20靠近到开关门的位置,并将扫查器20从开关门运送到屏障60外,以最小的辐射状态让操作人员更换。
需要进一步说明的是,控制平台采用直观的三维仿真模型形式,可通过控制平台实时控制压力容器顶盖50检查机器人10的全向驱动平台底座11、空间姿态变化模组12的运动,设置扫查运动规划路径、运动速度、方向等参数,并可通过摄像头及传感器实时观察机器人周边环境情况和扫查器20末端环境情况。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,包括:
检查机器人(10),其包括可移动的平台底座(11)和设置在所述平台底座(11)上的空间姿态变化模组(12);
多个扫查器(20),每个所述扫查器(20)可拆卸地装配在所述空间姿态变化模组(12)上;
位置定位组件(30),用于获取所述检查机器人(10)的位置信息;所述位置定位组件(30)包括信号探测器(31)和反馈件(32),所述信号探测器(31)设置在所述检查机器人(10)上,所述反馈件(32)布置在顶盖(50)下部投影区域的边缘;所述信号探测器(31)发射探测信号,并根据所述反馈件(32)反射回的探测信号确定所述检查机器人(10)在顶盖(50)下部投影区域的位置;
定位摄像头(40),其与安装在所述空间姿态变化模组(12)上的所述扫查器(20)装配连接,用于获取所述扫查器(20)的位置信息;
控制平台,其与所述检查机器人(10)、所述位置定位组件(30)和所述定位摄像头(40)通信连接;在接收到检查顶盖(50)预定位置的检测信息后,所述检查机器人(10)携带与该预定位置信息对应的扫查器(20)并按照所述控制平台发出的路径信息到达与所述预定位置对应的检查位置。
2.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,所述反馈件(32)包括多个,多个所述反馈件(32)在所述顶盖(50)下部的投影区域边缘成圆周分布。
3.根据权利要求2所述的核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,多个所述反馈件(32)的布置高度相同,且所述布置高度与所述信号探测器(31)的高度相适配。
4.根据权利要求3所述的核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,所述反馈件(32)包括至少三个,所述信号探测器(31)具有预设探测范围,所述信号探测器(31)的预设探测范围被配置为至少能覆盖三个相邻所述反馈件(32)。
5.根据权利要求4所述的核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,相邻三个所述反馈件(32)及其之间的两个间距组成一个反馈组,每个所述反馈组中首尾反馈件的中心连线为该反馈组的长度;多个所述反馈件(32)形成多个反馈组,多个所述反馈组的长度均不相同。
6.根据权利要求2-5任一项所述的核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,多个所述反馈件(32)之间的间距均不相等。
7.根据权利要求6所述的核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,所述信号探测器(31)为具有预定视场角的激光雷达,所述信号探测器(31)的预设的识别范围即为所述激光雷达的视场角。
8.根据权利要求7所述的核反应堆压力容器顶盖检查系统,其特征在于,包括屏障(60),设置在所述顶盖(50)的下部边缘位置并用于支撑所述顶盖(50);所述反馈件(32)安装在所述屏障(60)的内壁。
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