太空防护舱探测系统及探测方法技术方案

本公开提供一种太空防护舱探测系统及探测方法，该探测系统包括：防护舱体，防护舱体上设有可开启或关闭的舱门；设置于防护舱体内的探测机构，探测机构包括机械臂组件及探测器，探测器由机械臂组件夹持以经由舱门进出防护舱体执行探测动作；及智能控制机构，智能控制机构包括环境感测组件及控制器，环境感测组件设置于舱门处，用于感测舱外环境的环境感测组件；控制器连接至环境感测组件和探测组件，用于根据环境感测组件的感测结果，控制探测组件和舱门的工作状态。本公开提供的太空防护舱探测系统及探测方法，可适用于高温、高压、高粉尘、高湿度等复杂环境中，可对探测器进行防护，使得探测器可在复杂环境下完成探测任务，提升探测器的工作寿命。探测器的工作寿命。探测器的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
太空防护舱探测系统及探测方法


[0001]本专利技术涉及探测
，尤其涉及一种太空防护舱探测系统及探测方法。

技术介绍

[0002]炼铁高炉内常见的恶劣环境条件有高温、高压、高粉尘、高湿度，探测器若需在炼铁高炉中长时间稳定、精确地在线运行的前提是解决隔热、冷却、耐压、防结露、防沾灰、防大小颗粒物高速冲击等难题。现有针对复杂环境下执行探测任务的主要有阵列雷达、旋转雷达、相控阵雷达进行探测，但由于探测环境恶劣导致寿命很短。

技术实现思路

[0003]本公开实施例提供了太空防护舱探测系统及探测方法，可适用于高温、高压、高粉尘、高湿度等复杂环境中，可对探测器进行防护，使得探测器可在复杂环境下完成探测任务，提升探测器的工作寿命。
[0004]本公开实施例所提供的技术方案如下：
[0005]一种太空防护舱探测系统，包括：
[0006]防护舱体，所述防护舱体上设有可开启或关闭的舱门；
[0007]设置于所述防护舱体内的探测机构，所述探测机构包括机械臂组件及探测器，所述探测器由所述机械臂组件夹持以经由所述舱门进出所述防护舱体执行探测动作；及
[0008]智能控制机构，所述智能控制机构包括环境感测组件及控制器，所述环境感测组件设置于所述舱门处，用于感测舱外环境的环境感测组件；所述控制器连接至所述环境感测组件和所述探测组件，用于根据所述环境感测组件的感测结果，控制所述探测组件和所述舱门的工作状态。
[0009]示例性的，所述控制器具体包括：
[0010]时序控制模块，用于发送指令控制所述舱门及所述探测机构按照预定时间周期开启探测模式，在所述探测模式下，所述舱门开启第一预定开度且所述环境感测组件开启感测工作；及
[0011]数据处理模块，用于接收所述感测结果并进行数据处理，以判断当前舱外环境是否满足预设条件；
[0012]第一控制模块，用于当所述感测结果为当前舱外环境满足预设条件时，控制所述舱门从所述第一预定开度继续开启至第二预定开度，且所述机械臂组件夹持所述探测器伸出所述防护舱体外开启探测工作；否则，控制所述舱门关闭且所述机械臂组件夹持所述探测器不伸出所述防护舱体外。
[0013]示例性的，所述环境感测组件包括以下一种或多种：
[0014]用于采集所述防护舱的舱外环境图像的红外成像仪；
[0015]用于采集所述防护舱体外的高炉内部环境和料层温度的辐射温度计；及
[0016]用于检测高炉内部料面及上部环境的形态场、温度场或流场的SAR雷达、MIMO雷达
或相控阵雷达。
[0017]示例性的，所述智能控制机构还包括用于检测所述防护舱体内部状态的内部检测组件，所述内部检测组件包括以下一种或多种：用于获取所述机械臂组件及所述探测器的当前图像的图像采集器；用于获取所述机械臂组件当前位姿信息的位姿传感器；和用于对所述机械臂组件的移动位置进行限位控制的限位传感器；
[0018]其中，所述太空防护舱探测系统还包括：设置于所述防护舱体内部且处于不同位置上的清理仓库和探测器更换仓库，所述清理仓库内设有清洗组件，所述探测器更换仓库内设有备用探测器；
[0019]所述控制器还包括：
[0020]第一图像处理模块，用于对所述图像采集器所采集的图像进行处理，并判断所述探测机构当前外观清洁度是否合格；
[0021]第二控制模块，用于当所述探测机构当前外观清洁度不合格时，控制所述机械臂组件夹持所述探测器移动至所述清理仓库处，并控制所述清理仓库执行清洗工作；
[0022]第二图像处理模块，用于对所述图像采集器所采集的图像进行处理，并判断所述探测器是否损坏；
[0023]第三控制模块，用于当所述探测器损坏时，控制所述机械臂组件释放已损坏的探测器，并移动至所述探测器更换仓库抓取所述备用探测器。
[0024]示例性的，所述机械臂组件包括：
[0025]可伸缩的机械臂，所述机械臂在其伸缩方向上具有相对的第一端和第二端，所述机械臂为多级机械臂，；及
[0026]机械抓手，所述第一端连接所述机械抓手，所述第二端可旋转地连接至所述防护舱体上。
[0027]示例性的，所述多级机械臂包括从所述第一端至所述第二端依次连接的一级手臂、二级手臂和三级手臂，所述图像采集器位于所述三级手臂上，所述限位传感器分布在所述一级手臂、所述二级手臂和所述三级手臂上，所述位姿传感器设置于所述三级手臂上。
[0028]示例性的，所述舱门包括：
[0029]可沿第一方向相向或相背移动以开启或关闭舱门的至少两块门板；及
[0030]用于控制所述两块门板移动的移动组件，所述移动组件包括：开门舵机、牵引绳、拉环、转轴、门轴和导轨，所述门轴连接至所述门板上，所述转轴可移动地连接在所述导轨上，所述导轨沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向之间具有夹角，所述拉环的一端套设于所述门轴，所述拉环的另一端套设于所述转轴，所述牵引绳一端连接至所述开门舵机，所述牵引绳的另一端连接至所述转轴上。
[0031]一种探测方法，采用如上所述的太空防护舱探测系统进行探测，所述方法包括：
[0032]通过所述环境感测组件，感测舱外环境；
[0033]根据所述环境感测组件的感测结果，控制所述探测组件和所述舱门的工作状态。
[0034]示例性的，所述根据所述环境感测组件的感测结果，控制所述探测组件和所述舱门的工作状态，具体包括：
[0035]所述舱门及所述探测机构按照预定时间周期开启探测模式，在所述探测模式下，所述舱门开启第一预定开度且所述环境感测组件开启感测工作；
[0036]当所述感测结果为当前舱外环境满足预设条件时，控制所述舱门从所述第一预定开度继续开启至第二预定开度，且所述机械臂组件夹持所述探测器伸出所述防护舱体外开启探测工作；否则，控制所述舱门关闭且所述机械臂组件夹持所述探测器不伸出所述防护舱体外。
[0037]示例性的，所述方法还包括：
[0038]获取所述机械臂组件及所述探测器的当前图像；
[0039]对所述图像采集器所采集的图像进行处理，并判断所述探测机构当前外观清洁度是否合格；
[0040]当所述探测机构当前外观清洁度不合格时，控制所述机械臂组件夹持所述探测器移动至所述清理仓库处，并控制所述清理仓库执行清洗工作；
[0041]对所述图像采集器所采集的图像进行处理，并判断所述探测器是否损坏；
[0042]当所述探测器损坏时，控制所述机械臂组件释放已损坏的探测器，并移动至所述探测器更换仓库抓取所述备用探测器。
[0043]本公开实施例所带来的有益效果如下：
[0044]根据本公开实施例所提的太空防护舱探测系统，可通过环境感测组件来感知防护舱体舱外环境(例如高炉环境)，当舱外环境异常时，可控制探测器不伸出防护舱体外工作，这样，可以大大减少探测器被伤害的概率，提升探测器的寿命。
附图说明
[0045]图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太空防护舱探测系统，其特征在于，包括：防护舱体，所述防护舱体上设有可开启或关闭的舱门；设置于所述防护舱体内的探测机构，所述探测机构包括机械臂组件及探测器，所述探测器由所述机械臂组件夹持以经由所述舱门进出所述防护舱体执行探测动作；及智能控制机构，所述智能控制机构包括环境感测组件及控制器，所述环境感测组件设置于所述舱门处，用于感测舱外环境的环境感测组件；所述控制器连接至所述环境感测组件和所述探测组件，用于根据所述环境感测组件的感测结果，控制所述探测组件和所述舱门的工作状态。2.根据权利要求1所述的太空防护舱探测系统，其特征在于，所述控制器具体包括：时序控制模块，用于发送指令控制所述舱门及所述探测机构按照预定时间周期开启探测模式，在所述探测模式下，所述舱门开启第一预定开度且所述环境感测组件开启感测工作；及数据处理模块，用于接收所述感测结果并进行数据处理，以判断当前舱外环境是否满足预设条件；第一控制模块，用于当所述感测结果为当前舱外环境满足预设条件时，控制所述舱门从所述第一预定开度继续开启至第二预定开度，且所述机械臂组件夹持所述探测器伸出所述防护舱体外开启探测工作；否则，控制所述舱门关闭且所述机械臂组件夹持所述探测器不伸出所述防护舱体外。3.根据权利要求1所述的太空防护舱探测系统，其特征在于，所述环境感测组件包括以下一种或多种：用于采集舱外环境图像的红外成像仪；用于采集舱外高炉内部环境和料层温度的辐射温度计；用于检测高炉内部料面及上部环境的形态场、温度场或流场的SAR雷达、MIMO雷达或相控阵雷达。4.根据权利要求1所述的太空防护舱探测系统，其特征在于，所述智能控制机构还包括用于检测所述防护舱体内部状态的内部检测组件，所述内部检测组件包括以下一种或多种：用于获取所述机械臂组件及所述探测器的当前图像的图像采集器；用于获取所述机械臂组件当前位姿信息的位姿传感器；和用于对所述机械臂组件的移动位置进行限位控制的限位传感器；所述太空防护舱探测系统还包括：设置于所述防护舱体内部且处于不同位置上的清理仓库和探测器更换仓库，所述清理仓库内设有清洗组件，所述探测器更换仓库内设有备用探测器；其中，所述控制器还包括：第一图像处理模块，用于对所述图像采集器所采集的图像进行处理，并判断所述探测机构当前外观清洁度是否合格；第二控制模块，用于当所述探测机构当前外观清洁度不合格时，控制所述机械臂组件夹持所述探测器移动至所述清理仓库处，并控制所述清理仓库执行清洗工作；第二图像处理模块，用于对所述图像采集器所采集的图像进行处理，并判断所述探测器是否损坏；
第三控制模块，用于当所述探测器损坏时，控制所述机械臂组件释放已损坏的探测器，并移动至所述探测器更换仓...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈先中，侯庆文，毛吉炀，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：