一种基于移动机器人的危化溶液提取方法技术

本发明专利技术涉及一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，所述方法包括移动机器人系统状态检测及初始化工作的方法；总控制台系统危化溶液抽取指令下达的方法；移动路径自动规划的方法；危化溶液自动定位以及定量提取的方法；危化溶液安全存储、运输及定点放置的方法；多余危化溶液自动处理的方法。该方法适用于危化溶液取样检测阶段，通过引入一种基于移动机器人的危化溶液提取系统，将高危环境中使用的固定式危化溶液提取装置替换成防辐射耐腐蚀的移动机器人危化溶液提取装置，从而实现危化溶液高效、定量、可视化提取操作。

A method of extracting dangerous solution based on mobile robot

The invention relates to a method for extracting hazardous solution based on mobile robot, the method includes the method of mobile robot system state detection and initialization method; dangerous chemical solution extraction command issued by the general control system; automatic method of path planning of mobile; hazardous solution automatic positioning and quantitative extraction method; method of solution. Secure storage, transport and positioned; excess hazardous solution automatic processing. This method is applicable to the dangerous chemical solution sampling detection stage, by introducing a system of dangerous chemical extraction solution of mobile robot based on fixed hazardous solution will use high-risk environment extraction device replaced the radiation resistance of dangerous chemical corrosion solution of mobile robot extraction device, and realizes the extraction operation of hazardous solution efficiently and quantitatively visualization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动机器人的危化溶液提取方法
本专利技术涉及危化溶液提取及检测领域，具体说是一种利用移动机器人进行不同环境下的危化溶液自动定量提取方法。
技术介绍
生产制造、医疗卫生、核试验与核电、冶金化工等行业诸多场所会产生大量组分复杂、浓度不均、腐蚀性大、放射性高的危化溶液，对人、动物以及环境极易造成严重伤害。此类危化溶液一般采用隔离的办法存储在封闭空间中，经过收集存储、取样检测、净化处理以及排放等步骤，用稀释或固化等方法处理后，转换成小体积的浓缩物并加以贮藏，待腐蚀性和放射性小于最大允许排放指标后，将其排于环境中进行掩埋或扩散。危化溶液的取样检测是处理过程中非常重要的环节，此阶段将对危化溶液的成分及含量进行检测，只有充分检测后才能找到有效的危化溶液处理方法，只有经过严格处理后才能将其危害降低到最低。危化溶液取样检测时需采用先进的方法和手段少量提取溶液，进行成分和含量分析。从已公开的记录和资料来看，大部分危化溶液提取采用的是基于真空吸取的方式构建的固定危化溶液提取装置，该装置主要由真空泵、吸取管、控制开关以及摄像头等组成，与危化溶液处理设备一起固定在某个地方，在人工的参与下完成危化溶液的提取，该类装置出于稳定性考虑几乎没有采用精确提取控制的措施，所以难以实现危化溶液的定量和随机抽检。缺少灵活的提取手段和无法精确定量提取等问题成为制约危化溶液处理效率提升的瓶颈，由于采用的是固定式溶液提取装置，不能自由移动操作，当装置发生故障或危化溶液组分变化的情况下，固定式溶液提取装置无法胜任抽检工作，严重时造成危化溶液处理暂停，生产线停机，带来巨大的经济损失。另外，许多场合没有固定式危化溶液提取设备，当提取的危化溶液种类比较多、距离比较远、工作环境比较恶劣时，需要人进入不同的环境甚至是高危环境中手工操作，出现（1）人较长时间处在恶劣环境中作业，易受到伤害；（2）危化溶液取量不准，作业效率较低；（3）多余危化溶液不易处理等问题。这些问题已严重影响危化溶液检测环节的处理效率和人的安全性。
技术实现思路
为克服现有技术存在的以上问题，本专利技术提供了一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，利用移动机器人实现高危环境下重复进行定量危化溶液提取的自动化、定量化和标准化操作，从而完全隔离人与高危环境的接触，达到危化溶液充分检测的要求。本专利技术由以下技术方案实现：一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，所述移动机器人包括移动小车系统、多关节机械臂系统、夹具系统、视觉超声波检测系统及危化溶液存储系统；所述移动机器人与总控制台系统无线通讯连接；所述方法包括移动机器人系统状态检测及初始化工作的方法；总控制台系统危化溶液抽取参数下达的方法；移动和操作路径自动规划的方法；危化溶液自动定位以及定量提取的方法；危化溶液安全存储、运输及定点放置的方法；多余危化溶液自动处理的方法。进一步的，所述移动机器人系统状态检测及初始化工作的方法包括：a）移动小车系统行进路线磁带铺设、关键位置点标定以及多关节机械臂系统的坐标系标定；b）高危环境状态检测、移动机器人状态检测、人工取液工具准备；c）移动机器人初始化工作；d）移动机器人进入空闲状态，等待总控制台发送危化溶液抽取指令。进一步的，所述总控制台系统危化溶液抽取参数下达的方法包括：a）检测用量方案的设定；包括检测液体编号、检测液体量及检测液指定放液点；b）将检测用量方案输入总控制台系统，总控制台系统对检测用量方案进行方案合理性检查。c）总控制台系统根据检测用量方案规划出关键位置点；d）总控制台系统发送关键位置点及检测用量方案至移动小车系统PLC控制器；e）移动小车系统PLC控制器反馈接收信息给总控制台系统，并等待总控制台系统发送启动指令。进一步的，所述移动和操作路径自动规划的方法包括：a）移动小车系统接收总控制台系统启动指令；b）移动小车系统根据总控制台系统先前发送的关键位置点信息和检测用量方案中的检测液体编号和检测液指定放液点信息进行移动小车系统移动路径规划，完成后将移动路径规划信息存储于移动小车系统；c）移动小车系统发送工作指令和检测用量方案里面的检测液体量信息到多关节机械臂系统；d）多关节机械臂系统进行操作路径规划，完成后将操作路径规划存储于多关节机械臂系统；e）移动小车移动路径规划和多关节机械臂系统操作路径规划完成后，由移动小车系统反馈规划完成信息给总控制台系统，等待总控台系统下一步运动指令。进一步的，所述危化溶液自动定位以及定量提取的方法包括：a）移动小车系统按照规划路径从起点移动至指定危化溶液点，然后发送取液指令给多关节机械臂系统；b）多关节机械臂系统在视觉超声波检测系统的引导下，控制夹具系统进行危化溶液定量取液操作；d）完成危化溶液定量取液操作后，将危化溶液转移至危化溶液存储系统；e）根据取液指令和规划路径完成其他危化溶液点的危化溶液采集；f）关闭危化溶液存储系统；g）多关节机械臂系统各关节回到零点位置。进一步的，所述危化溶液安全存储、运输及定点放置的方法包括：a）移动小车系统按规划路径从指定危化溶液点移动至指定检测点；b）打开危化溶液存储系统；c）移动小车系统发送指令给关节机械臂系统，多关节机械臂系统带动夹具系统移动至危化溶液存储系统上方；d）多关节机械臂系统在视觉超声波检测系统的引导下操作夹具系统，将危化溶液从危化溶液存储系统中取出，放至指定检测点。e）检查危化溶液存储系统中是否还有存储危化溶液，重复步骤c）、d）。进一步的，多余危化溶液自动处理的方法包括：a）人工危化溶液检测后，多余危化溶液放回检测台；b）按下设置于检测台的完成按钮即发送反馈信号给总控制台系统，总控制台系统发送危化溶液处理指令给移动小车系统；c）移动小车系统接收多余危化溶液处理指令，并发送控制信号给多关节机械臂系统；d）多关节机械臂系统在视觉超声波检测系统的引导下，控制夹具系统将取液量杯放回危化溶液存储系统，并关闭危化溶液存储系统；e）移动小车系统按规划路径从危化溶液检测点移动至危化溶液处理点；f）多关节机械臂系统调用多余危化溶液处理程序块完成多余危化溶液处理工作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术利用移动小车系统的移动灵活性和机械臂的操作灵活性，集两者优势设计危化溶液提取自动系统及提取工艺，该系统可在不同环境中灵活移动、快速操作，通过无线通讯技术进行实时指令派发和数据交换，最终完成危化溶液从方案规划到定量提取再到多余危化溶液的处理的全过程处理工艺，达到危化溶液高效提取和灵活处理的目的；本专利技术利用总控制台系统通过无线通讯网络将危化溶液抽取参数指令从安全区域发送至高危环境中，利用信息化手段将人与高危环境隔离开，减少了人接触辐射的剂量，明显降低了人的劳动强度和安全风险，使人的工作环境得到较大改善；本专利技术采用危化溶液循环提取的方法使得一次可以完成多种危化溶液的自动化提取，减少重复过程，提高危化溶液提取的效率，降低了危化溶液提取的时间成本、人力成本和管理成本；本专利技术利用真空发生器组件产生的正压和负压来设计危化溶液定量取液装置，不仅装置结构简易、稳定可靠，其提取方法可实现危化溶液的快速精确提取，有利于实现危化溶液提取的规范化和定量化。本专利技术采用视觉超声波系统引导进行危化溶液提取、危化溶液检测以及多余危化溶液处理，结合无线通讯技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，所述移动机器人包括移动小车系统、多关节机械臂系统、夹具系统、视觉超声波检测系统及危化溶液存储系统；所述移动机器人与总控制台系统无线通讯连接；其特征在于：所述方法包括移动机器人系统状态检测及初始化工作的方法；总控制台系统危化溶液抽取参数下达的方法；移动和操作路径自动规划的方法；危化溶液自动定位以及定量提取的方法；危化溶液安全存储、运输及定点放置的方法；多余危化溶液自动处理的方法。

【技术特征摘要】
1.一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，所述移动机器人包括移动小车系统、多关节机械臂系统、夹具系统、视觉超声波检测系统及危化溶液存储系统；所述移动机器人与总控制台系统无线通讯连接；其特征在于：所述方法包括移动机器人系统状态检测及初始化工作的方法；总控制台系统危化溶液抽取参数下达的方法；移动和操作路径自动规划的方法；危化溶液自动定位以及定量提取的方法；危化溶液安全存储、运输及定点放置的方法；多余危化溶液自动处理的方法。2.根据权利要求1所述的一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，其特征在于：所述移动机器人系统状态检测及初始化工作的方法包括：a）移动小车系统行进路线磁带铺设、关键位置点标定以及多关节机械臂系统的坐标系标定；b）高危环境状态检测、移动机器人状态检测、人工取液工具准备；c）移动机器人初始化工作；d）移动机器人进入空闲状态，等待总控制台发送危化溶液抽取指令。3.根据权利要求1所述的一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，其特征在于：所述总控制台系统危化溶液抽取参数下达的方法包括：a）检测用量方案的设定；包括检测液体编号、检测液体量及检测液指定放液点；b）将检测用量方案输入总控制台系统，总控制台系统对检测用量方案进行方案合理性检查；c）总控制台系统根据检测用量方案规划出关键位置点；d）总控制台系统发送关键位置点及检测用量方案至移动小车系统PLC控制器；e）移动小车系统PLC控制器反馈接收信息给总控制台系统，并等待总控制台系统发送启动指令。4.根据权利要求1所述一种基于移动机器人的危化溶液提取方法，其特征在于：所述移动和操作路径自动规划的方法包括：a）移动小车系统接收总控制台系统启动指令；b）移动小车系统根据总控制台系统先前发送的关键位置点信息和检测用量方案中的检测液体编号和检测液指定放液点信息进行移动小车系统移动路径规划，完成后将移动路径规划信息存储于移动小车系统；c）移动小车系统发送工作指令和检测用量方案里面的检测液体量信息到多关节机械臂系统；d）多关节机械臂系统进行操作路径规划，完成后将操作路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，吴文亮，董娜，李晋航，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51