[实用新型]一种耐高辐射机器人控制系统

说明书

本发明涉及机器人控制领域，具体涉及一种耐高辐射机器人控制系统。核电站检查工作对检查设备和机器人的耐辐射水平提出了很高的要求，至今尚未研制出一款能在高辐射环境下能持续工作的机器人。本专利包括机器人本体部分、机器人控制部分、机器人操作部分。机器人本体部分和机器人控制部分通过主电缆连接；机器人控制部分和机器人操作部分通过网线连接；机器人本体部分包括执行元器件，传感器，机器人本体电缆转接箱。机器人控制部分包括控制箱。机器人操作部分包括：控制计算机、监视器和遥控手柄。本专利中，机器人本体能承受非常大的辐射剂量，控制箱等对辐射敏感的元器件放置在低辐射区，人员操作区域在远处安全区域，方便监视控制。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，具体涉及一种耐高辐射机器人控制系统。

背景技术

随着我国核能发电、军用核动力装置、辐照产业的大力推广应用。按照相关的法规，需要对不同位置的设备进行定期地检查。同时，伴随而来的发生核泄漏、强放射性物质丢失等核事件或核事故的风险也会不断地增加，将可能会对生态环境及人身安全造成严重破坏。这种情况需要用专门的机器人进行设备检修、放射性废物处理、应急响应等工作。由于有些部件的辐照剂量非常大，比如燃料组件、乏燃料水池、堆内构件等，自身存在巨大的辐射剂量。因此，对检查设备和机器人的耐辐射水平提出了很高的要求。

一般情况下，高辐射对设备的控制系统影响最大，在高辐射环境下，控制系统最先损坏。日本福岛核事故发生后，东京电力公司曾派多种类型的机器人前往事故核心区，但许多机器人都因控制系统被高剂量的核辐射影响仅工作数小时就发生损坏。至今，还没有研制出一款能在高辐射环境下能持续工作的机器人。

设计耐高辐射的机器人控制系统，一般要从系统构架、元器件选型，再通过大量地实验选择一种最优的方案。但这种方法，需要投入大量的精力和成本，同时很多元器件属于国外禁运产品，最终机器人所能承受的辐射剂量率也很有限。

本专利提出了“一种耐高辐射机器人控制系统”，控制系统采用有线式控制方式，在机器人本体上选用对辐射不敏感的执行元器件和传感器等。然后，将驱动器、控制器、通讯单元和电源等组件的控制箱放置在辐射剂量相对小的区域，机器人本体和控制箱用主电缆联接。控制计算机、遥控手柄和监视器等放置在更远处，无辐射风险的区域，控制计算机与控制箱通过网线或光纤联接。这种方法，可以保证机器人本体能承受非常大的辐射剂量，控制箱等对辐射敏感的元器件放置在低辐射区，不用担心辐射影响，人员操作区域可以放置在更远处的安全区域，方便对机器人的监视和控制。

发明内容

1.目的：

本专利提出了“一种耐高辐射机器人控制系统”，控制系统采用有线式控制方式，在机器人本体上选用对辐射不敏感的执行元器件和传感器等。然后，将驱动器、控制器、通讯单元和电源等组件的控制箱放置在辐射剂量相对小的区域，机器人本体和控制箱用主电缆联接。控制计算机、遥控手柄和监视器等放置在更远处，无辐射风险的区域，控制计算机与控制箱通过网线或光纤联接。这种设置，可以保证机器人本体能承受非常大的辐射剂量，控制箱等对辐射敏感的元器件放置在低辐射区，不用担心辐射影响，人员操作区域可以放置在更远处的安全区域，方便对机器人的监视和控制。

2.技术方案：

一种耐高辐射机器人控制系统，包括：机器人本体部分、机器人控制部分、机器人操作部分。机器人本体部分和机器人控制部分通过主电缆连接；机器人控制部分和机器人操作部分通过网线连接；机器人本体部分包括执行元器件，传感器，机器人本体电缆转接箱；执行元件和传感器通过子电缆和机器人本体电缆转接舱连接。

所述的机器人控制部分包括控制箱，元件包括电源部分、通讯部分、驱动器和控制器。

所述的机器人操作部分包括：控制计算机、监视器和遥控手柄；监视器和控制计算机通过视频电缆连接，遥控手柄和控制计算机通过电缆相连。

所述的传感器为传统模拟量类。