【技术实现步骤摘要】
本技术涉及核污染清洁领域，具体涉及一种核污染清理机器人。
技术介绍
1、目前我国投入运营的核电站共有13台机组，这些投入运营的核电站属于改进型二代核电站，与福岛核电站相比，虽然对严重事故的预防和缓解做了部分考虑，但与正在发展的第三代、第四代核电厂相比，在安全性方面仍然存在重大隐患。其中，秦山核电站和大亚湾核电站运行时间均已超过17年，正值设备检修、更换的频繁期。因此，必须对核电设施进行严格的监测和维护，及时发现并更换老化、故障设备，并对废弃核装置进行去污和拆卸等处理，以保证核电站正常、安全地运行；更特殊的情况，当核电站出现安全事故时，需要采取紧急的去污措施。
2、去污作业需要在放射性环境下进行，工作人员如果直接进入核设施内部对设备进行维修、检查等操作，无疑会受到大量的辐射，严重的可能造成人员伤亡事故；采用机器人代替人进入核电站开展日常监测和维护工作、对退役核电站进行核污染清理工作、出现核事故时对核辐射环境进行初步清理工作具有广阔的应用前景，也是当今世界的热门课题。但是，现有的核工业机器人大部分只有单一的去污装置，不能将机械去污、化学去污和激光去污多种功能集合，而且不能检测仪检测机器人周围环境中的辐射剂量，例如专利文件cn215031481u中公开的一种核电厂清扫机器人、专利文件cn214441504u中公开的一种核设施远程激光清洗机器人，核工业机器人的清理功能较为单一，多个不同清理环节需要多台不同的核工业机器人，清理的成本增加，各个及其的协同工作效果也会影响清理的效率。因此，有必要提供一种清洁功能更加全面的核污染清理
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本技术提供了一种清洁功能更加全面的核污染清理机器人。
2、为达到上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案为：包括车体，车体的顶部设置有上底板，上底板上设置有安装开口，安装开口内设置有固定齿盘，安装开口上设置有可转动的内转盘和外转盘；内转盘安装在外转盘内，内转盘上设置有可转动的可换头机械臂，外转盘上设置有可转动的激光去污机械臂；车体的内侧底部设置有十字分隔板，十字分隔板分隔成四处刀具存放区，刀具存放区内分别存放有刀具；刀具包括有盘状机械去污头和轴状机械去污头，可换头机械臂的工作端与盘状机械去污头、轴状机械去污头磁吸连接；车体的外部还设置有若干三角履带式车轮。
3、进一步地，激光去污机械臂包括有机械臂底座、大臂、第一减速电机、第一步进电机、旋转关节、第二减速电机、第二步进电机、内小臂、第三减速电机、第三步进电机和外小臂；机械臂底座安装在外转盘上，机械臂底座与大臂底部通过第一减速电机连接，第一减速电机与第一步进电机通过同步带连接；大臂与旋转关节通过第二减速电机连接，第二减速电机与第二步进电机也通过同步带连接；旋转关节与内小臂通过第三减速电机连接，第三减速电机与第三步进电机啮合连接，第三减速电机的输出端与内小臂连接；内小臂与外小臂通过外小臂电机连接；激光去污机械臂的外小臂设置有激光头；可换头机械臂的外小臂上设置有刀具驱动电机，刀具驱动电机的输出轴上固定有电磁连接部件。
4、进一步地，电磁连接部件包括有电磁铁和磁铁，电磁连接部件上设置有中部主导向柱和若干外围副导向柱，电磁铁和磁铁上设置有与中部主导向柱、外围副导向柱配合的导向固定孔，每处刀具上均设置有磁铁，盘状机械去污头和轴状机械去污头上均设置有磁铁。
5、进一步地，机械臂底座通过底座电机安装在转盘底座上，底座电机固定在机械臂底座底部，底座电机的输出端与转盘底座固定连接；机械臂底座呈z字形，机械臂底座的底部设置有安装第一减速电机的水平套筒。
6、进一步地，内转盘和外转盘的上侧外部均设置有限位凸环，内转盘上设置有与内转盘配合的第一限位台阶环，上底板上设置与外转盘配合的第二限位台阶环；外转盘和内转盘的底部固定有下限位环。
7、进一步地，盘状机械去污头包括有外壳、风扇电机、刀具电池、风扇叶、滤网和盘状刷，风扇叶固定在风扇电机的输出轴上，滤网固定在外壳的底部，盘状刷固定在滤网的下方，盘状刷的中部还设置有通气孔；外壳内还设置有安装风扇电机和刀具电池的安装支架。
8、进一步地，内转盘和外转盘均设置有旋转驱动部件，旋转驱动部件包括有安装板、转盘电机、转盘驱动齿轮和转盘底座，安装板的固定在内转盘底部，转盘电机设置在安装板上，转盘驱动齿轮固定在转盘电机的输出轴上，转盘驱动齿轮与固定齿盘啮合连接，转盘底座固定在内转盘上。
9、进一步地，三角履带式车轮设置有四处，四处三角履带式车轮均布设置在车体外侧；三角履带式车轮包括有内三角板、外三角板、三处连接柱、驱动齿轮、三处行星轮、驱动同步带和驱动电机，内三角板与外三角板通过三处连接柱连接，内三角板固定在车体外部，驱动齿轮和行星轮安装在内三角板与外三角板之间，驱动齿轮设置在中部，三处行星轮分别与驱动齿轮啮合连接，驱动同步带安装在三处行星轮外部。
10、进一步地，可换头机械臂和激光去污机械臂的工作端均设置有工作摄像头，工作摄像头设置在外小臂上。
11、进一步地，车体的前侧设置有前侧摄像头，可换头机械臂和激光去污机械臂的末端设置有盖革计数器。
12、本技术的有益效果为：
13、本技术的激光去污机械臂上设置有激光头，可换头机械臂上可以更换轴状机械去污头、轴状机械去污头等多种去污装置，使得一台核工业机器人可以实现多项功能的协同作业，保证清理效率的同时，大大降低核工业机器人的成本。
14、本技术的可换头机械臂和激光去污机械臂分别安装在内转盘和外转盘上，内转盘可以在外转盘中自由旋转，外转盘可以在车体上左右旋转，可根据实际情况调整可换头机械臂和激光去污机械臂的相对位置，更好地完成清理任务。刀库位于车体中部位置，可存放机械去污装置、集成吸尘器、喷射头等多种可供机械臂更换的清洁工具，针对不同场景使用最合适的清洁工具，更高效、合理地实现辐射清理。
15、本技术的三角履带式车轮齿轮驱动轮、三个行星轮组成和驱动同步带，三角履带式车轮具有优秀的通过性能、较小的地面压力、高度稳定性和自清洁性能，而且越障能力和灵活移动能力较好。
16、本技术对辐射清理主要依靠两只机械臂和刀库实现。激光头固定在激光去污机械臂上，而可换头机械臂可以根据需要，通过换头使用刀库中的其他工具头，实现擦刷、吸尘、喷射等功能。
17、本技术的去污机械臂和可换头机械臂的大臂可以在转盘上转动，旋转关节可以在大顶部转动，内小臂可以在旋转关节上转动，外小臂可以在内小臂上转动，污机械臂和可换头机械臂拥有更好的自由度，使得去污机械臂和可换头机械臂的活动范围更大，调整处理清理核污染物的区域。
18、本技术的清理机器人主要由识别、辐射检测、运动、转盘、刀库、辐射清理六大部分组成，其中辐射清理集成了激光、喷射、擦刷等多种方式。
19、本技术的清理机器人安装在车体前的和机械臂上的摄像头、车底红外传感器实现道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核污染清理机器人，其特征在于，包括车体(1)，所述车体(1)的顶部设置有上底板(11)，所述上底板(11)上设置有安装开口，所述安装开口内设置有固定齿盘(12)，所述安装开口上设置有可转动的内转盘(3)和外转盘(4)；所述内转盘(3)安装在外转盘(4)内，所述内转盘(3)上设置有可转动的可换头机械臂(5)，所述外转盘(4)上设置有可转动的激光去污机械臂(6)；
2.根据权利要求1所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述激光去污机械臂(6)包括有机械臂底座(61)、大臂(62)、第一减速电机(63)、第一步进电机(64)、旋转关节(65)、第二减速电机(66)、第二步进电机(67)、内小臂(68)、第三减速电机(69)、第三步进电机(610)和外小臂(611)；所述机械臂底座(61)安装在外转盘(4)上，所述机械臂底座(61)与大臂(62)底部通过第一减速电机(63)连接，所述第一减速电机(63)与第一步进电机(64)通过同步带连接；所述大臂(62)与旋转关节(65)通过第二减速电机(66)连接，所述第二减速电机(66)与第二步进电机(67)也通过同步带连接；所
3.根据权利要求2所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述电磁连接部件包括有电磁铁(51)和磁铁(52)，所述电磁连接部件上设置有中部主导向柱(53)和若干外围副导向柱(54)，所述电磁铁(51)和磁铁(52)上设置有与中部主导向柱(53)、外围副导向柱(54)配合的导向固定孔。
4.根据权利要求2所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述机械臂底座(61)通过底座电机(616)安装在转盘底座(34)上，所述底座电机(616)固定在机械臂底座(61)底部，所述底座电机(616)的输出端与转盘底座(34)固定连接；所述机械臂底座(61)呈Z字形，所述机械臂底座(61)的底部设置有安装第一减速电机(63)的水平套筒。
5.根据权利要求1所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述内转盘(3)和外转盘(4)的上侧外部均设置有限位凸环(103)，所述内转盘(3)上设置有与内转盘(3)配合的第一限位台阶环(101)，所述上底板(11)上设置与外转盘(4)配合的第二限位台阶环(102)；所述外转盘(4)和内转盘(3)的底部固定有下限位环(100)。
6.根据权利要求1所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述盘状机械去污头(24)包括有外壳(241)、风扇电机(242)、刀具电池(243)、风扇叶(244)、滤网(245)和盘状刷(246)，所述风扇叶(244)固定在风扇电机(242)的输出轴上，所述滤网(245)固定在外壳(241)的底部，所述盘状刷(246)固定在滤网(245)的下方，所述盘状刷(246)的中部还设置有通气孔；所述外壳(241)内还设置有安装风扇电机(242)和刀具电池(243)的安装支架。
7.根据权利要求1所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述内转盘(3)和外转盘(4)均设置有旋转驱动部件，所述旋转驱动部件包括有安装板(31)、转盘电机(32)、转盘驱动齿轮(33)和转盘底座(34)，所述安装板(31)的固定在内转盘(3)底部，所述转盘电机(32)设置在安装板(31)上，所述转盘驱动齿轮(33)固定在所述转盘电机(32)的输出轴上，所述转盘驱动齿轮(33)与所述固定齿盘(12)啮合连接，所述转盘底座(34)固定在所述内转盘(3)上。
8.根据权利要求1所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述三角履带式车轮(7)设置有四处，四处所述三角履带式车轮(7)均布设置在车体(1)外侧；所述三角履带式车轮(7)包括有内三角板(71)、外三角板(72)、三处连接柱(73)、驱动齿轮(74)、三处行星轮(75)、驱动同步带(76)和驱动电机(77)，所述内三角板(71)与外三角板(72)通过三处连接柱(73)连接，所述内三角板(71)固定在所述车体(1)外部，所述驱动齿轮(74)和行星轮(75)安装在所述内三角板(71)与外三角板(72)之间，所述驱动齿轮(74)设置在中部，三处所述行星轮(75)分别与驱动齿轮(74)啮合连接，所述驱动同步带(76)安装在...
【技术特征摘要】
1.一种核污染清理机器人，其特征在于，包括车体(1)，所述车体(1)的顶部设置有上底板(11)，所述上底板(11)上设置有安装开口，所述安装开口内设置有固定齿盘(12)，所述安装开口上设置有可转动的内转盘(3)和外转盘(4)；所述内转盘(3)安装在外转盘(4)内，所述内转盘(3)上设置有可转动的可换头机械臂(5)，所述外转盘(4)上设置有可转动的激光去污机械臂(6)；
2.根据权利要求1所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述激光去污机械臂(6)包括有机械臂底座(61)、大臂(62)、第一减速电机(63)、第一步进电机(64)、旋转关节(65)、第二减速电机(66)、第二步进电机(67)、内小臂(68)、第三减速电机(69)、第三步进电机(610)和外小臂(611)；所述机械臂底座(61)安装在外转盘(4)上，所述机械臂底座(61)与大臂(62)底部通过第一减速电机(63)连接，所述第一减速电机(63)与第一步进电机(64)通过同步带连接；所述大臂(62)与旋转关节(65)通过第二减速电机(66)连接，所述第二减速电机(66)与第二步进电机(67)也通过同步带连接；所述旋转关节(65)与内小臂(68)通过第三减速电机(69)连接，所述第三减速电机(69)与第三步进电机(610)啮合连接，所述第三减速电机(69)的输出端与内小臂(68)连接；所述内小臂(68)与外小臂(611)通过外小臂电机(612)连接；所述激光去污机械臂(6)的外小臂(611)设置有激光头(614)；所述可换头机械臂(5)的外小臂(611)上设置有刀具驱动电机(613)，所述刀具驱动电机(613)的输出轴上固定有电磁连接部件。
3.根据权利要求2所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述电磁连接部件包括有电磁铁(51)和磁铁(52)，所述电磁连接部件上设置有中部主导向柱(53)和若干外围副导向柱(54)，所述电磁铁(51)和磁铁(52)上设置有与中部主导向柱(53)、外围副导向柱(54)配合的导向固定孔。
4.根据权利要求2所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述机械臂底座(61)通过底座电机(616)安装在转盘底座(34)上，所述底座电机(616)固定在机械臂底座(61)底部，所述底座电机(616)的输出端与转盘底座(34)固定连接；所述机械臂底座(61)呈z字形，所述机械臂底座(61)的底部设置有安装第一减速电机(63)的水平套筒。
5.根据权利要求1所述的核污染清理机器人，其特征在于，所述内转盘(3)和外转盘(4)的上侧外部均设置有限位凸环(10...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆，罗君宇，何丽坤，张澳，祁泽涛，秦俊男，宋晓威，王斌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：
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