[发明专利]核辐射环境自动采样机械车

说明书

技术领域

本发明属于机器人和核辐射防护技术领域，特别是涉及一种核辐射环境自动采样机械车。

背景技术

核电与水电、煤电一起已构成世界电力能源的三大支柱，在世界能源结构中有着重要的地位，约占世界总装机容量的17%。另外，在核工业发展过程中，大量核设施和铀矿山将陆续进入退役期，世界上第一代商业核电站将在2020年前后相继退役。因此，结合不同核辐射环境，开展核辐射环境自动采样机械车设计研究，避免作业人员直接暴露于核辐射环境，对提高我国核泄漏和核设施退役安全处理处置能力具有重要的意义。我国东南大学宋爱国教授的课题组于2010年成功研制了履带式核生化机器人，这个机器人具备在强核辐射环境下工作的能力。因核救援机器人的电子器件极易受到核辐射而失效，导致机器人操作失灵或损坏，需要通过屏蔽或辐射加固提升核辐射环境下电子器件的工作能力，但是电子器件辐射加固的研究周期长，导致在现有技术条件下，机器人在核辐射场只能进行有限作业。本发明在部件耐辐射技术、系统耐辐射和系统可靠性技术方面做出了较大改进，具有操作灵活简便、运作安全、实用性强、耐辐射等特点，可以代替人在核辐射环境下完成特定任务,提高作业效率,并降低工作人员的受照剂量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足之处，而提供一种实用性强、耐辐射性好、操作灵活简便的核辐射环境自动采样机械车。

本发明的技术方案是：一种核辐射环境自动采样机械车，其包括底盘、机械手和行走机构、电子元器件屏蔽盒和后摄像头；底盘由方型中空管材和弯折承重板通过螺栓螺母连接组合而成矩形，行走机构通过支承板与底盘两侧边相连接，底盘上方表面连接机械手，电子元器件屏蔽盒和后摄像头，电子元器件屏蔽盒连接电缆，底盘上方表面连接放射性物质盛装屏蔽盒，所述的放射性物质盛装屏蔽盒包括壳体、压力传感器、滑盖和一个以上滑轮；壳体上端设有台阶面，滑盖可在台阶面滑动，压力传感器固定在滑盖的一端，可接触壳体台阶面的一端，滑轮通过轴固定在同一侧壳体内壁上，滑轮通过钢丝绳连接固定在壳体内壁底部电机和滑盖内壁的固定块。

本发明进一步的技术方案是：所述的机械手具有六个自由度，其包括机械手抓和腰关节，所述机械手抓包括手抓座，其一端连接手抓前板，手抓座外圆连接伺服电机，伺服电机通过齿轮齿条机构连接拉杆，拉杆末端穿过手抓前板的底板连接拉头，拉头设有两个对称的，拉头杆分别活动连接两个夹紧杆的一端，夹紧杆的一端连接夹头，两夹紧杆活动连接梁，连接梁与手抓前板的侧板相连接，连接梁与夹头连接定向杆；腰关节连接在底盘上，腰关节上面连接肩关节，肩关节连接大臂的一端，大臂的另一端通过肘关节连接小臂的一端，小臂的另一端通过腕关节连接前臂的中部，前臂连接前像头，其一端通过手部回转关节连接机械手抓的手抓座的另一端。

本发明进一步的技术方案是：所述的行走机构为三角履带轮式移动结构，其包括履带、驱动轮和两个从动轮，履带连接驱动轮与从动轮，驱动轮和从动轮通过轴承与支承板相连接，驱动轮通过减速器与驱动电机相连接。

本发明与现有技术相比，具有如下特点：由于设有电子元器件屏蔽装置，提高其耐辐射性能，提高机械车的可靠性和寿命。三角履带轮式移动结构克服了现有技术常采用的单一轮式和履带式的低通过性和低机动性等缺陷，具有较强的环境适应能力和高的越障性能。放射性物质盛装盒装置可自动封盖及拆卸，采用绕线式开合设计，利用可换向步进电机带动绕线器绕线而拖动滑盖从而实现盒的开合。双摄像头，能够感知周围的环境和辅助实现定位、导航和精准的抓取物料。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为机械手示意图；

图5为机械手抓示意图；

图6为放射性物质盛装盒示意图；

图7为图6去除滑盖后的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2、图3所示，一种核辐射环境自动采样机械车，其包括底盘1、机械手2和行走机构3、电子元器件屏蔽盒5和后摄像头6；底盘1由方型中空管材和弯折承重板通过螺栓螺母连接组合而成矩形。