CN214441504U - 一种核设施远程激光清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及遥控机器人技术领域，具体涉及一种核设施远程激光清洗机器人。包括遥控机器人主体，所述遥控机器人主体的内部设有控制器，所述控制器用于与外部控制终端建立信号连接，所述遥控机器人主体上设有监控摄像头、激光器和激光发射头，所述监控摄像头和激光器均与控制器电性连接，所述激光器用于产生激光，所述激光发射头连接在激光器的输出端，用于输出激光器产生的激光，所述激光发射头可旋转。本实用新型可以完成对核设施的远程控制激光清洗作业，无需作业人员进入核设施中，同时采用激光清洗技术，可以保证良好的清洗效果，减少废液污染。

Description

一种核设施远程激光清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及遥控机器人技术领域，具体涉及一种核设施远程激光清洗机器人。

背景技术

核设施在运行使用后需要进行相应的清洗，以去掉表面的污染物。目前核设施内部的清洗一般分为四种方式。第一种是通过使用化学药剂在核设施内部反复浸泡进行清洗；第二种是通过高压喷射水的方式进行清洗；第三种是通过超声波技术对核设施进行清洗；第四种是通过物理方式直接将整个设施拆解，压缩至最小后原地深埋。

然而这几种清洗方式都存在着一定的缺陷：1、使用化学药剂容易使设施本身产生伤害且不利于环保，清洗时需要的药剂数量巨大，而且清洗完成后的废水需要进行多次处理才能排放，成本极高；2、通过高压喷射水的方式进行清洗时，需要人员穿着防护服进入设施内部清洗，对人员身体健康有较大的危害，而且清洗时需要的水流量较大，清洗完成后的废水需要进行多次处理才能排放，成本极高；3、通过超声波技术对设施进行清洗，虽然清洗效果极佳，但清洗范围极小，仅适用于小型的零件清洗；4、通过物理方式直接将整个设施拆解，压缩至最小后原地深埋的方式，耗费巨大，且整个设施无法多次利用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种核设施远程激光清洗机器人，其应用时，可以完成对核设施的远程控制激光清洗作业，无需作业人员进入核设施中，同时采用激光清洗技术，可以保证良好的清洗效果，减少废液污染。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种核设施远程激光清洗机器人，包括遥控机器人主体，所述遥控机器人主体的内部设有控制器，所述控制器用于与外部控制终端建立信号连接，所述遥控机器人主体上设有监控摄像头、激光器和激光发射头，所述监控摄像头和激光器均与控制器电性连接，所述激光器用于产生激光，所述激光发射头连接在激光器的输出端，用于输出激光器产生的激光，所述激光发射头可旋转。

基于上述技术内容，通过遥控机器人主体内部的控制器与外部控制终端进行信号连接，以此通过外部控制终端来对遥控机器人主体进行清洗作业操控；通过监控摄像头可以实时拍摄作业环境来传输至外部控制终端，以便根据作业环境通过外部控制终端实时控制遥控机器人主体的行进方向及作业位置；通过控制器来控制激光器产生激光，并传输激光至激光发射头；通过控制器控制激光发射头旋转，调整发射方位，以正对需要清洗的核设施部位发射激光，通过激光对核设施进行清洗。通过该机器人可以完成对核设施的远程控制激光清洗作业，无需作业人员进入核设施中，保证作业人员的身体健康，同时采用激光清洗技术，可以保证良好的清洗效果，不需要大量的化学药剂，也不会有后续的污染废水需要处理，有利于保护环境。

在一个可能的设计中，所述遥控机器人主体上还设有清洗导轨，所述清洗导轨内设有可沿清洗导轨滑动的滑动件，所述激光发射头安装在滑动件上。

基于上述技术内容，通过设置清洗导轨及滑动件，可以使滑动件带动激光发射头在清洗导轨上进行滑动，以在进行激光清洗作业时，使激光发射头移动到更利于清洗的位置。

在一个可能的设计中，所述清洗导轨内还设有电动气缸，所述电动气缸与控制器电性连接，电动气缸的输出端与滑动件连接。

基于上述技术内容，通过在清洗导轨内设置电动气缸，可以利用控制器控制电动气缸工作，来推动滑动件滑动，以完成激光发射头的移动。

在一个可能的设计中，所述滑动件的滑动方向垂直于遥控机器人主体的行进方向。

基于上述技术内容，通过使滑动件的滑动方向垂直于遥控机器人主体的行进方向，可以移动激光发射头来对遥控机器人主体两侧的核设施进行更好的清洗作业。

在一个可能的设计中，所述激光发射头包括相互连接的发射主体和旋转头，所述发射主体安装在滑动件上，且发射主体与激光器连接，用于将激光器产生的激光传输至旋转头，所述旋转头与发射主体可转动式连接，旋转头用于发射激光。

基于上述技术内容，通过发射主体对接激光器，将激光器产生的激光传输至旋转头，由旋转头旋转到合适的角度进行激光发射，完成核设施清洗。

在一个可能的设计中，所述发射主体内设有微型电机，所述微型电机与控制器电性连接，微型电机的输出端与旋转头连接。

基于上述技术内容，可通过控制器来控制微型电机工作，进而带动旋转头旋转，以调整激光发射角度。

在一个可能的设计中，所述监控摄像头的拍摄高度高于遥控机器人主体的顶部端面。

基于上述技术内容，通过设置较高的监控摄像头的拍摄高度，可以防止遥控机器人主体遮挡监控摄像头的拍摄视角。

在一个可能的设计中，所述遥控机器人主体的顶部设有三角形支撑架，三角形支撑架的底边连接在遥控机器人主体上，所述监控摄像头安装于三角形支撑架的尖端上。

基于上述技术内容，通过设置三角形支撑架来支撑安装监控摄像头，可以降低重心，获得更稳定的支撑结构，有利于监控摄像头的拍摄作业。

在一个可能的设计中，所述遥控机器人主体采用磁吸附机器人。

基于上述技术内容，通过设置磁吸附机器人，可以在核设施内克服重力附着在核设施上爬壁行进，以对核设施的各个角落进行清洗作业，实现全方位的清洗。

在一个可能的设计中，所述遥控机器人主体的底部设有万向行进轮。

基于上述技术内容，通过设置万向行进轮可以使遥控机器人主体进行大范围的行进方向调整，以更好地适应核设施内环境。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过遥控机器人主体内部的控制器与外部控制终端进行信号连接，通过外部控制终端来对遥控机器人主体进行清洗作业操控；通过监控摄像头可以实时拍摄作业环境来传输至外部控制终端，以便根据作业环境通过外部控制终端实时控制遥控机器人主体的行进方向及作业位置；通过控制器来控制激光器产生激光，并传输激光至激光发射头；通过控制器控制激光发射头旋转，调整发射方位，以正对需要清洗的核设施部位发射激光，通过激光对核设施进行清洗。通过该机器人可以完成对核设施的远程控制激光清洗作业，无需作业人员进入核设施中，保证作业人员的身体健康，同时采用激光清洗技术，可以保证良好的清洗效果，不需要大量的化学药剂，也不会有后续的污染废水需要处理，有利于保护环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的第一视角结构示意图；

图2为本实用新型的第二视角结构示意图；

图3为本实用新型的第三视角结构示意图；

图4为本实用新型的第四视角结构示意图；

图5为本实用新型的电器连接示意图。

图中：1、遥控机器人主体；2、监控摄像头；3、激光器；4、激光发射头；41、发射主体；42、旋转头；5、清洗导轨；6、三角形支撑架；7、万向行进轮。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本实用新型的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本实用新型的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相对地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”，“相邻”对“直接相邻”等等)。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本实用新型的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例1：

本实施例提供了一种核设施远程激光清洗机器人，如图1至图5所示，包括遥控机器人主体1，所述遥控机器人主体1的内部设有控制器，所述控制器用于与外部控制终端建立信号连接，所述遥控机器人主体1上设有监控摄像头2、激光器3和激光发射头4，所述监控摄像头2和激光器3均与控制器电性连接，所述激光器3用于产生激光，所述激光发射头4连接在激光器3的输出端，用于输出激光器3产生的激光，所述激光发射头4可旋转。

具体实施时，所述激光器3可选用大功率激光器来使清洗效果更佳；所述控制器可选用PLC控制器(可编程逻辑控制器)、单片机控制器、电脑主机中央控制器等，其可搭载相应的通讯模块来实现与外部控制终端的信号连接；所述监控摄像头2可选用具有夜视功能的高清摄像头，以便于在光线较差的作业环境中也可获得高清的环境图像。

通过遥控机器人主体1内部的控制器与外部控制终端进行信号连接，以此通过外部控制终端来对遥控机器人主体1进行清洗作业操控；通过监控摄像头2可以实时拍摄作业环境来传输至外部控制终端，以便根据作业环境通过外部控制终端实时控制遥控机器人主体1的行进方向及作业位置；通过控制器来控制激光器3产生激光，并传输激光至激光发射头4；通过控制器控制激光发射头4旋转，调整发射方位，以正对需要清洗的核设施部位发射激光，通过激光对核设施进行清洗。通过该机器人可以完成对核设施的远程控制激光清洗作业，无需作业人员进入核设施中，保证作业人员的身体健康，同时采用激光清洗技术，可以保证良好的清洗效果，不需要大量的化学药剂，也不会有后续的污染废水需要处理，有利于保护环境。

实施例2：

作为对上述实施例的优化，所述遥控机器人主体1上还设有清洗导轨5，所述清洗导轨5内设有可沿清洗导轨5滑动的滑动件，所述激光发射头4安装在滑动件上。通过设置清洗导轨5及滑动件，可以使滑动件带动激光发射头4在清洗导轨5上进行滑动，便于在进行激光清洗作业时，使激光发射头4移动到更利于清洗的位置。

所述清洗导轨5内还设有电动气缸，所述电动气缸与控制器电性连接，电动气缸的输出端与滑动件连接。通过在清洗导轨5内设置电动气缸，可以利用控制器控制电动气缸工作，来推动滑动件滑动，完成激光发射头4的移动。具体实施时，还可采用其它推进装置来推动滑动件进行滑动，如电机等。

所述滑动件的滑动方向垂直于遥控机器人主体1的行进方向。通过使滑动件的滑动方向垂直于遥控机器人主体1的行进方向，可以移动激光发射头4来对遥控机器人主体1两侧的核设施进行更好的清洗作业。

实施例3：

作为对上述实施例的优化，所述激光发射头4包括相互连接的发射主体41和旋转头42，所述发射主体41安装在滑动件上，且发射主体41与激光器3连接，用于将激光器3产生的激光传输至旋转头42，所述旋转头42与发射主体41可转动式连接，旋转头42用于发射激光。通过发射主体41对接激光器3，将激光器3产生的激光传输至旋转头42，由旋转头42旋转到合适的角度进行激光发射，完成核设施清洗。

所述发射主体41内设有微型电机，所述微型电机与控制器电性连接，微型电机的输出端与旋转头42连接。可通过控制器来控制微型电机工作转动，进而带动旋转头42旋转，以调整激光发射角度。

实施例4：

作为对上述实施例的优化，所述监控摄像头2的拍摄高度高于遥控机器人主体1的顶部端面。通过设置较高的监控摄像头2的拍摄高度，可以防止遥控机器人主体1遮挡监控摄像头2的拍摄视角。

所述遥控机器人主体1的顶部设有三角形支撑架6，三角形支撑架6的底边连接在遥控机器人主体1上，所述监控摄像头2安装于三角形支撑架6的尖端上。通过设置三角形支撑架6来支撑安装监控摄像头2，可以降低重心，获得更稳定的支撑结构，有利于监控摄像头2的拍摄作业。

实施例5：

作为对上述实施例的优化，所述遥控机器人主体1采用磁吸附机器人。通过设置磁吸附机器人，可以在核设施内克服重力附着在核设施上爬壁行进，以对核设施的各个角落进行清洗作业，实现全方位的清洗。

所述遥控机器人主体1的底部设有万向行进轮7。通过设置万向行进轮7可以使遥控机器人主体1进行大范围的行进方向调整，以更好地适应核设施内环境。具体实施时，所述遥控机器人主体1的底部也可根据实际作业环境采用履带来行进。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：包括遥控机器人主体(1)，所述遥控机器人主体(1)的内部设有控制器，所述控制器用于与外部控制终端建立信号连接，所述遥控机器人主体(1)上设有监控摄像头(2)、激光器(3)和激光发射头(4)，所述监控摄像头(2)和激光器(3)均与控制器电性连接，所述激光器(3)用于产生激光，所述激光发射头(4)连接在激光器(3)的输出端，用于输出激光器(3)产生的激光，所述激光发射头(4)可旋转。

2.根据权利要求1所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述遥控机器人主体(1)上还设有清洗导轨(5)，所述清洗导轨(5)内设有可沿清洗导轨(5)滑动的滑动件，所述激光发射头(4)安装在滑动件上。

3.根据权利要求2所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述清洗导轨(5)内还设有电动气缸，所述电动气缸与控制器电性连接，电动气缸的输出端与滑动件连接。

4.根据权利要求2所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述滑动件的滑动方向垂直于遥控机器人主体(1)的行进方向。

5.根据权利要求2所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述激光发射头(4)包括相互连接的发射主体(41)和旋转头(42)，所述发射主体(41)安装在滑动件上，且发射主体(41)与激光器(3)连接，用于将激光器(3)产生的激光传输至旋转头(42)，所述旋转头(42)与发射主体(41)可转动式连接，旋转头(42)用于发射激光。

6.根据权利要求5所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述发射主体(41)内设有微型电机，所述微型电机与控制器电性连接，微型电机的输出端与旋转头(42)连接。

7.根据权利要求1所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述监控摄像头(2)的拍摄高度高于遥控机器人主体(1)的顶部端面。

8.根据权利要求7所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述遥控机器人主体(1)的顶部设有三角形支撑架(6)，三角形支撑架(6)的底边连接在遥控机器人主体(1)上，所述监控摄像头(2)安装于三角形支撑架(6)的尖端上。

9.根据权利要求1所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述遥控机器人主体(1)采用磁吸附机器人。

10.根据权利要求1所述的一种核设施远程激光清洗机器人，其特征在于：所述遥控机器人主体(1)的底部设有万向行进轮(7)。

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