传热管检修机器人的快速碰撞检测方法、系统及设备技术方案

技术编号:41465671 阅读:16 留言:0更新日期:2024-05-30 14:21
传热管检修机器人的快速碰撞检测方法、系统及设备,属于机器人碰撞检测技术领域。为了解决现有的传热管检修机器人的碰撞检测方法不能在保证碰撞检测正确率的基础上很好的兼顾到计算速度的问题。本发明专利技术首先根据传热管检修机器人结构,将机器人每个部件进行水平面的二维投影并等效为几何图形;然后以机器人基座对应的几何图形中心为原点,将机器人划分为四个象限,通过位置坐标判断各个几何图形所处的象限情况,在对应的象限中进行几何图形碰撞计算,完成内部碰撞检测;检查二维投影图形集合对应的OBB包围盒,是否在操作臂碰撞半圆内,是则表示机器人与外部环境无碰撞,否则判断各部件的几何图形是否在各自对应高度的碰撞半圆内,是则判断无碰撞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人碰撞检测,涉及一种传热管检修机器人的快速碰撞检测方法、系统及设备


技术介绍

1、核电站的蒸汽发生器作为核反应堆与涡轮发电机之间的关键热交换设备,在核能领域具有重要地位。传热管作为蒸汽发生器的核心组成部分,承担着将高温高压的核反应堆冷却剂的热量传递给次级循环水的任务,从而产生驱动涡轮发电机的蒸汽。考虑到传热效率的重要性,传热管的管壁通常被设计得较薄。然而,传热管工作环境恶劣,处于高温高压且受到核辐射影响的情况下,传热管往往容易受到损坏,进而影响核电站的安全性和性能。

2、为确保传热管的运行安全和性能,目前常采用机器人远程控制进行传热管的检测与维护。管板爬行式检修机器人是其中一种广泛被采用的检修机器人类型。该机器人在自主操作或手动操控过程中受到运动范围和空间限制,特别是在传热管的边缘区域,机器人的运动空间极为有限。在机器人作业的过程中既要保证内部构件在运动时不发生碰撞,又要保证机器人本体不与外部环境发生碰撞,并在保证正确率的同时,确保计算速度的高效性。为满足机器人实时作业规划的需求,碰撞检测算法必须具备高速计算能力以确保运动效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种传热管检修机器人的快速碰撞检测方法,所述的传热管检修机器人结构包括移动本体和操作臂;移动本体包括基座和对称设置在基座上的多条腿;每条腿包括大腿和小腿,大腿通过第一腿部关节与基座连接,小腿通过第二腿部关节与大腿连接的小腿,第一腿部关节和第二腿部关节为旋转关节;操作臂包括大臂和小臂,大臂通过第一臂部关节与基座中心相连,小臂通过第二臂部关节与大臂连接,第一臂部关节和第二臂部关节为旋转关节;小臂末端有探头;其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种传热管检修机器人的快速碰撞检测方法,其特征在于,在进行内部碰撞检测之前,将单条腿和操作臂分别可视为二自由度的...

【技术特征摘要】

1.一种传热管检修机器人的快速碰撞检测方法,所述的传热管检修机器人结构包括移动本体和操作臂;移动本体包括基座和对称设置在基座上的多条腿;每条腿包括大腿和小腿,大腿通过第一腿部关节与基座连接,小腿通过第二腿部关节与大腿连接的小腿,第一腿部关节和第二腿部关节为旋转关节;操作臂包括大臂和小臂,大臂通过第一臂部关节与基座中心相连,小臂通过第二臂部关节与大臂连接,第一臂部关节和第二臂部关节为旋转关节;小臂末端有探头;其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种传热管检修机器人的快速碰撞检测方法,其特征在于,在进行内部碰撞检测之前,将单条腿和操作臂分别可视为二自由度的串联链状结构,操作臂或每条腿对应的单链内通过限定关节角度的范围避免碰撞,在基于等效的几何图形进行内部碰撞检测时排除操作臂或每条腿单链内对应的几何图形的碰撞检测。

3.根据权利要求1所述的一种传热管检修机器人的快速碰撞检测方法,其特征在于,在基于等效的几何图形进行内部碰撞检测开始时,首先运用四叉树碰撞检测空间分割的方式,排除机器人空间中不会相互碰撞的部件,然后再基于等效的几何图形进行内部碰撞检测。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种传热管检修机器人的快速碰撞检测方法,其特征在于,计算得到机器人对应的二维投影图形集合中各个部件投影所对应...

【专利技术属性】
技术研发人员:于璇樊继壮徐碧莹林靖涵张宽赵杰
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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