核輻射環(huán)境自動采樣機械車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機器人和核輻射防護技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種核輻射環(huán)境自動采樣機械車。
【背景技術(shù)】
[0002]核電與水電、煤電一起已構(gòu)成世界電力能源的三大支柱，在世界能源結(jié)構(gòu)中有著重要的地位，約占世界總裝機容量的17%。另外，在核工業(yè)發(fā)展過程中，大量核設(shè)施和鈾礦山將陸續(xù)進入退役期，世界上第一代商業(yè)核電站將在2020年前后相繼退役。因此，結(jié)合不同核輻射環(huán)境，開展核輻射環(huán)境自動采樣機械車設(shè)計研究，避免作業(yè)人員直接暴露于核輻射環(huán)境，對提高我國核泄漏和核設(shè)施退役安全處理處置能力具有重要的意義。我國東南大學(xué)宋愛國教授的課題組于2010年成功研制了履帶式核生化機器人，這個機器人具備在強核輻射環(huán)境下工作的能力。因核救援機器人的電子器件極易受到核輻射而失效，導(dǎo)致機器人操作失靈或損壞，需要通過屏蔽或輻射加固提升核輻射環(huán)境下電子器件的工作能力，但是電子器件輻射加固的研究周期長，導(dǎo)致在現(xiàn)有技術(shù)條件下，機器人在核輻射場只能進行有限作業(yè)。本發(fā)明在部件耐福射技術(shù)、系統(tǒng)耐福射和系統(tǒng)可靠性技術(shù)方面做出了較大改進，具有操作靈活簡便、運作安全、實用性強、耐輻射等特點，可以代替人在核輻射環(huán)境下完成特定任務(wù)，提高作業(yè)效率，并降低工作人員的受照劑量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，而提供一種實用性強、耐輻射性好、操作靈活簡便的核輻射環(huán)境自動采樣機械車。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種核福射環(huán)境自動米樣機械車，其包括底盤、機械手和行走機構(gòu)、電子元器件屏蔽盒和后攝像頭；底盤由方型中空管材和彎折承重板通過螺栓螺母連接組合而成矩形，行走機構(gòu)通過支承板與底盤兩側(cè)邊相連接，底盤上方表面連接機械手，電子元器件屏蔽盒和后攝像頭，電子元器件屏蔽盒連接電纜，底盤上方表面連接放射性物質(zhì)盛裝屏蔽盒，所述的放射性物質(zhì)盛裝屏蔽盒包括殼體、壓力傳感器、滑蓋和一個以上滑輪；殼體上端設(shè)有臺階面，滑蓋可在臺階面滑動，壓力傳感器固定在滑蓋的一端，可接觸殼體臺階面的一端，滑輪通過軸固定在同一側(cè)殼體內(nèi)壁上，滑輪通過鋼絲繩連接固定在殼體內(nèi)壁底部電機和滑蓋內(nèi)壁的固定塊。
[0005]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是:所述的機械手具有六個自由度，其包括機械手抓和腰關(guān)節(jié)，所述機械手抓包括手抓座，其一端連接手抓前板，手抓座外圓連接伺服電機，伺服電機通過齒輪齒條機構(gòu)連接拉桿，拉桿末端穿過手抓前板的底板連接拉頭，拉頭設(shè)有兩個對稱的，拉頭桿分別活動連接兩個夾緊桿的一端，夾緊桿的一端連接夾頭，兩夾緊桿活動連接梁，連接梁與手抓前板的側(cè)板相連接，連接梁與夾頭連接定向桿；腰關(guān)節(jié)連接在底盤上，腰關(guān)節(jié)上面連接肩關(guān)節(jié)，肩關(guān)節(jié)連接大臂的一端，大臂的另一端通過肘關(guān)節(jié)連接小臂的一端，小臂的另一端通過腕關(guān)節(jié)連接前臂的中部，前臂連接前像頭，其一端通過手部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接機械手抓的手抓座的另一端。
[0006]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是:所述的行走機構(gòu)為三角履帶輪式移動結(jié)構(gòu)，其包括履帶、驅(qū)動輪和兩個從動輪，履帶連接驅(qū)動輪與從動輪，驅(qū)動輪和從動輪通過軸承與支承板相連接，驅(qū)動輪通過減速器與驅(qū)動電機相連接。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點:由于設(shè)有電子元器件屏蔽裝置，提高其耐輻射性能，提高機械車的可靠性和壽命。三角履帶輪式移動結(jié)構(gòu)克服了現(xiàn)有技術(shù)常采用的單一輪式和履帶式的低通過性和低機動性等缺陷，具有較強的環(huán)境適應(yīng)能力和高的越障性能。放射性物質(zhì)盛裝盒裝置可自動封蓋及拆卸，采用繞線式開合設(shè)計，利用可換向步進電機帶動繞線器繞線而拖動滑蓋從而實現(xiàn)盒的開合。雙攝像頭，能夠感知周圍的環(huán)境和輔助實現(xiàn)定位、導(dǎo)航和精準的抓取物料。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的左視圖；
圖3為圖1的俯視圖；
圖4為機械手不意圖；
圖5為機械手抓不意圖；
圖6為放射性物質(zhì)盛裝盒示意圖；
圖7為圖6去除滑蓋后的俯視圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0010]如圖1、圖2、圖3所不，一種核福射環(huán)境自動米樣機械車，其包括底盤1、機械手2和行走機構(gòu)3、電子元器件屏蔽盒5和后攝像頭6 ;底盤I由方型中空管材和彎折承重板通過螺栓螺母連接組合而成矩形。
[0011 ] 如圖4所示，機械手2具有六個自由度，其包括機械手抓21和腰關(guān)節(jié)26，所述機械手抓21包括手抓座219，其一端連接手抓前板218，手抓座219外圓連接伺服電機211，伺服電機211通過齒輪齒條機構(gòu)連接拉桿212，拉桿212末端穿過手抓前板218的底板連接拉頭213，拉頭213設(shè)有兩個對稱的，拉頭桿分別活動連接兩個夾緊桿214的一端，夾緊桿214的一端連接夾頭217，兩夾緊桿214活動連接梁215，連接梁215與手抓前板218的側(cè)板相連接，連接梁215與夾頭217連接定向桿216 ;腰關(guān)節(jié)26連接在底盤I上，腰關(guān)節(jié)26上面連接肩關(guān)節(jié)25，肩關(guān)節(jié)25連接大臂24 (套筒結(jié)構(gòu)，電機通過齒輪齒條帶動軸可沿外套筒軸向移動)的一端，大臂24的另一端通過肘關(guān)節(jié)27連接小臂23的一端，小臂23的另一端通過腕關(guān)節(jié)28連接前臂22的中部，前臂22連接前像頭11，其一端通過手部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)29連接機械手抓21的手抓座219的另一端。機械手2具有六自由度，采用關(guān)節(jié)和直角坐標相結(jié)合的復(fù)合坐標形式，有五個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(腰關(guān)節(jié)26、肩關(guān)節(jié)25、肘關(guān)節(jié)27、腕部關(guān)節(jié)28和手部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)29)和一個移動關(guān)節(jié)(大臂24)，可實現(xiàn)腰回轉(zhuǎn)、肩旋轉(zhuǎn)、大臂伸縮、肘旋轉(zhuǎn)、腕俯仰及手部回轉(zhuǎn)六個獨立運動。轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的連接均采用一定減速比的R-V減速器與電機直連的形式，大臂上的移動關(guān)節(jié)則采用齒輪齒條搭配內(nèi)外套筒的連接方式。當要拾取物體時，操作者根據(jù)機械手2和物體的相對位置，對機械手2的相應(yīng)電機送達啟動和轉(zhuǎn)動角度的指令，機械手2收到指令后，對應(yīng)的電機啟動并轉(zhuǎn)動精確的角度，從而帶動機械手2去抓取物體。
[0012]如圖1、圖2所示，行走機構(gòu)3為三角履帶輪式移動結(jié)構(gòu)，其包括履帶31、驅(qū)動輪32和兩個從動輪34，履帶31連接驅(qū)動輪32與從動輪34，驅(qū)動輪32和從動輪34通過軸承連接支承板8，支承板8與底盤I兩側(cè)邊相連接，驅(qū)動輪32通過減速器9與驅(qū)動電機10相連接，減速器9和驅(qū)動電機