[发明专利]一种基于视觉参考件的核机器人快速定位方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉参考件的核机器人，包括整体运动机构、X‑Y微调机构、升降机构、控制柜、核探测器、视觉伺服部分和四个麦克纳母轮；一种基于视觉参考件的核机器人快速定位方法，包括如下步骤：步骤S1：将核机器人携带的耐辐射相机和堆外监控相机的视频信息作为引导，使核机器人到达探测井位置；步骤S2：通过视觉引导调整核机器人的位姿；步骤S3：通过核机器人携带的耐辐射相机和核机器人的四个麦克纳母轮对核机器人进行视觉伺服粗定位；步骤S4：利用平台上的X‑Y微调机构和核机器人携带的耐辐射相机对核机器人进行视觉伺服精确定位，解决了在强辐照、狭窄的堆腔内辅助安装堆外核时，无法对探测井进行精确定位的问题。

技术领域

本发明涉及核机器人领域，特别是一种基于视觉参考件的核机器人及快速定位方法。

背景技术

堆外核测仪表系统是安全级设备，通过测量从反应堆堆芯泄漏的中子注量率，连续监测反应堆功率、功率水平变化和功率分布，是反应堆保护系统和电厂五大控制系统的重要输入参数。而堆外核测探测器是堆外核测仪表系统的眼睛，布置在反应堆压力容器外围，直接探测堆芯泄漏的中子注量率水平。

目前对外探测器采用从堆腔底部向上安装的方式，这种安装方式受限于堆腔底部狭小的安装空间，堆外核测探测器必须使用专用工具分节安装，因此操作步骤繁琐复杂，需要相当长的安装时间，由于停堆24小时后堆腔底部辐照剂量非常高，维修人员需直接进入堆腔底部的高辐射、狭窄空间进行拆卸和安装等操作，即使维修人员穿戴全套辐射防护服，也会受到很大剂量的照射。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于视觉参考件的核机器人及快速定位方法，解决了在强辐照、狭窄的堆腔内辅助安装堆外核时，无法对探测井进行精确定位的问题。

一种基于视觉参考件的核机器人，包括整体运动机构、X-Y微调机构、升降机构、控制柜、核探测器、视觉伺服部分和四个麦克纳母轮；X-Y微调机构设置于整体运动机构的顶面上，核探测器贯穿设置于X-Y微调机构上，升降机构设置于探测器的外表面，视觉伺服部分活动设置于升降机构的侧表面，四个麦克纳母轮设置于整体运动机构底面的四个角上，控制柜设置于升降机构的外表面。

优选地，视觉伺服部分6包括耐辐射相机6-1和视觉参考件6-2，耐辐射相机6-1设置于视觉参考件6-2的顶面上。

优选地，一种基于视觉参考件的核机器人快速定位方法，包括如下步骤：

步骤S1：将核机器人携带的耐辐射相机和堆外监控相机的视频信息作为引导，使核机器人到达探测井位置；

步骤S2：通过视觉引导调整核机器人的位姿；

步骤S3：通过核机器人携带的耐辐射相机和核机器人的四个麦克纳母轮对核机器人进行视觉伺服粗定位；

步骤S4：利用平台上的X-Y微调机构和核机器人携带的耐辐射相机对核机器人进行视觉伺服精确定位。

优选地，步骤S3包括如下分步骤：

步骤S3A：利用Hough圆检测对探测井内环检测；

步骤S3B：映射探测井内环中心与视觉参考件的中心在X方向的像素差到实际距离差；

步骤S3C：控制四个麦克纳母轮在X方向移动；

步骤S3D：在四个麦克纳母轮移动的过程中，判断探测井内环中心与视觉参考件的中心在X方向的实际距离差是否小于3cm；若是，则进入步骤S3E；若否，则返回步骤S3A；

步骤S3E：利用Hough圆检测对探测井内环检测；

步骤S3F：映射探测井内环中心与视觉参考件的中心在Y方向的像素差到实际距离差；

步骤S3G：控制四个麦克纳母轮在Y方向移动；