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西南科技大学特种机器人系统
作者:管理员  发布时间:2012-11-29    阅读次数:753

1、项目主要内容

项目主要研究内容包括强辐射环境应急处置机器人系统、强辐射环境视频监控及放射源管理系统、变电站设备巡检机器人系统。

强辐射环境应急处置机器人系统主要研究机器人系统在高温、强辐射、复杂的工作环境的适应性;复杂环境的行走机构、抗辐射加固设计和可维护设计;系统中心站智能数据处理;以及机器人系统的通信系统和电源管理系统。

辐射环境视频监控及放射源管理系统主要包括视频监控系统与放射源管理系统,视频监控系统主要研究对放射性环境的一般区域、特定区域与重点区域实现监控,如辐照厅环境状况的实时监控,以保证放射源及相关核设施的安全运行或应急工作的高效可靠;系统研究核辐射环境下抗辐射加固技术以获取高品质的监控画面。系统同时研究监控系统的通讯传输和信息存储、分析等技术。放射源管理系统主要用来解决源管理人员和使用人员辐射安全和防护方面的问题。

变电站设备巡检机器人系统主要研究的内容有机电一体化技术、多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航及行为规划技术、机器人视觉技术、安防技术、无线传输技术,系统采用完全自主或遥控方式,代替巡检人员对站内设备进行巡检,对图像进行分析和判断,及时发现电力设备的缺陷、外观异常问题。

成果水平及专利情况

20098月,西南科技大学与中国工程物理研究院及柳工机械股份有限公司合作,应用特制的抗核加固机器人系统,首次实现利用国内自主研制的机器人系统解决卡源难题。机器人系统在14万居里活度的钴60现场,成功排除被卡的美国机器人,系统累积受辐照剂量达到300kGY

   200911月,在已有的国内外机器人系统均无法有效解决问题的情况下,西南科技大学科研团队,在40天内,利用现场研制的耐辐照机器人,顺利完成辐射监测、视频监控、障碍物清除、远程切割、远程挂钩等复杂操作,圆满解决了98万居里活度的钴60板源严重被卡的罕见故障。机器人系统累积受辐照剂量高达700kGY

2、专利:

名称

专利号/申请号

一种抗核辐射的视觉装置

200920169059.8

实用新型专利

视觉系统的抗核加固方法

200910060338.5

发明专利

一种适用于传输轨道的主动式救援车

200920242995.7

实用新型专利

3、主要技术指标

强辐射环境应急处置机器人系统:

行走能力

爬楼梯坡度角: 40°

最大越障高度: 200mm

最大跨越槽宽: 200mm

原地转弯半径: ≤700mm

最大直线速度: 1.5m/s

机械臂参数

臂展:>3m

水平旋转:-90º-+90 º

机械手轴向旋转:360 º

自由度:>3

环境适应能力

能够在环境温度<60,最大剂量率<25Gy/m,大气压力86~106kPa,相对湿度<80%RH  (+25)的环境下连续工作

处置能力

有效载荷:100kg

辐射环境视频监控系统:

输入电压

DC12V

工作电流

<50mA

电气连接

电缆连接视频、电源、控制

电视制式

NTSC/PAL

图像传感器

水平解像度

480电视线

像素

镜头

定焦/27倍高性能变焦

焦距

信噪比

视场角

49.6°~2.5°

控制方式

屏幕菜单/键盘控制台

视频输出

BNC接口/1.0Vp-p 75

照度

2000Lux

最低照度

0.1Lux

灰度等级

10

工作环境

大气压力

86~106KPa

环境温度

-15℃~+60℃

相对湿度

≤180%RH+25℃

射线

剂量率

100Gy/h

累计损伤受照剂量

106Gy

变电站设备选件机器人:

● 长//高:1200/600/1000毫米

● 重    量:<=100千克

● 最大速度:5km/h(水平硬地)

● 防护等级:IP54

● 电池容量:不少于2小时/2450安时   

             锂电池组

● 定位精度:< 20cm

● 云台活动范围:

             水平±180º,

             俯仰-30º- +90º

● 无线通讯:频段:2.42.4835GHz

             带宽:10Mbps

             传输距离:1km

●红外热成像仪:

   热灵敏度(NETD)< 0.08 (30时)

   精度:±2%(读数范围)或 ±2

4、成果转化的投资估计

项目如果批量投入市场,其中强辐射环境应急处置机器人单台投资预计为25~40万;辐射环境视频监控及放射源管理系统预计单台投资为8~15万;变电站设备巡检机器

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