【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及核電廠反應堆維修領域，尤其涉及一種核反應堆水下檢修機器人及其使用方法。
技術介紹
1、核反應堆壓力容器和下部堆內構件等筒形金屬部件內腔涉及在役檢查、維修、緊固件更換等作業，由于放射性的存在，一般進行水下作業，水下作業機器人的定位精度和效率一直備受關注。
2、現有核反應堆壓力容器在役檢查裝置主要包括利用法蘭螺栓孔定位的支架型機器人、利用鍵槽和支撐塊定位的支架型機器人和壁面吸附式的移動機器人等，無法同時滿足設備小型化可整體運輸、水下定位精度高、檢測信號標定便捷、設備本體不遮擋被檢查區域、多機器人可并行作業等要求。而相關壓力容器和下部堆內構件檢修平臺主要包括一些固定升降式臺架，體積龐大、功能較為單一，無法滿足小型化和多功能化的需求。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題在于，提供一種核反應堆水下檢修機器人及其使用方法。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種核反應堆水下檢修機器人，其包括連接機構、伸縮定位機構、升降機構、旋轉機構以及機械臂；
3、所述伸縮定位機構包括多個伸縮組件，每個所述伸縮組件均包括與所述連接機構連接的支撐腿、安裝在所述支撐腿上的伸縮驅動器以及與所述伸縮驅動器的輸出端連接的絲杠模組；
4、所述絲杠模組包括與所述伸縮驅動器的輸出端連接的滑塊、與所述滑塊活動連接的絲桿定位座以及與所述絲桿定位座連接的絲桿驅動電機，所述絲桿定位座背離所述滑塊的壁面抵接于所述核反應堆的容器壁面；
6、在一些實施例中，所述連接機構包括基座以及連接架，多個所述支撐腿的一端均連接于所述基座，所述升降機構安裝在所述基座上，所述升降機構的輸出端連接于所述連接架，所述旋轉機構安裝在所述連接架上，所述旋轉機構的輸出端連接于所述機械臂。
7、在一些實施例中，所述連接機構還包括安裝架，多個所述支撐腿均連接于所述安裝架；
8、所述安裝架上設有多個水下推進器以及多個浮力塊。
9、在一些實施例中，所述基座上設有傾角傳感器。
10、在一些實施例中，所述核反應堆水下檢修機器人還包括多個功能件容置架，所述功能件容置架連接于所述支撐腿，所述功能件容置架上設有激光測距器、超聲探頭以及維修工具。
11、在一些實施例中，所述升降機構包括升降空心電機，所述旋轉機構包括旋轉空心電機。
12、在本實施例中，還構建了一種核反應堆水下檢修機器人的使用方法，其基于所述的核反應堆水下檢修機器人，其包括步驟：
13、s1、利用行吊令所述核反應堆水下檢修機器人進入核反應堆的容器內；
14、s2、在攝像頭和深度計的輔助下，利用水下推進器將所述核反應堆水下檢修機器人懸停在目標深度位置，實現粗定位；
15、s3、進行所述核反應堆水下檢修機器人的姿態初始調節；
16、s4、進行所述核反應堆水下檢修機器人與被檢對象軸向方向標定；
17、s5、進行所述核反應堆水下檢修機器人的高度和周向位置標定；
18、s6、完成機器人坐標與被檢對象之間坐標映射；
19、s7、利用機械臂加載維修工具或者標定探頭進行作業；
20、s8、利用水下推進器對核反應堆水下檢修機器人整體進行移位，繼續下一階段的工作。
21、在一些實施例中，步驟s3包括：
22、s31、利用伸縮驅動器將絲杠模組伸長至第一固定位置，令絲桿定位座與容器壁面接觸；
23、s32、根據傾角傳感器的反饋，利用絲桿驅動電機調節絲桿定位座相對容器壁面的位置，直至核反應堆水下檢修機器人整體相對所述核反應堆的容器處于垂直位置；
24、s33、利用伸縮驅動器將絲杠模組伸長至第二固定位進行固定。
25、在一些實施例中，步驟s4包括：
26、s41、利用機械臂加載激光測距器，將所述激光測距器移動至靠近容器壁面的位置且使所述激光測距器與支撐腿保持垂直；
27、s42、使所述激光測距器繞基座中心軸線旋轉360度，得到激光測距傳感器數據與旋轉角度之間的第一曲線測量圖；
28、s43、比較被檢對象不同角度的底部結構特征，結合所述第一曲線測量圖，若偏差超過要求范圍，則通過調節絲桿定位座的位置，至被檢對象不同角度的底部結構特征的數據在偏差要求范圍內，以保證所述核反應堆水下檢修機器人與被檢對象軸線保持一致。
29、在一些實施例中，步驟s5包括：
30、s51、將激光測距器繞基座中心軸線再次旋轉360度，得到激光測距傳感器數據與旋轉角度之間的第二曲線測量圖；
31、s52、利用被檢對象不同角度的底部結構特征平整表面的距離數據進行檢修機器人的高度方向標定；
32、s53、利用第二曲線測量圖的上升沿或下降沿進行檢修機器人周向方向的角度標定。
33、實施本專利技術具有以下有益效果：該核反應堆水下檢修機器人的伸縮定位機構具有伸縮功能，可通過此伸縮定位機構使得檢修機器人整體定位在容器壁面上，且通過多個伸縮組件調節水下檢修機器人的姿態，以方便標定水下檢修機器人的位置，可以單獨對每個伸縮組件的位置進行微調，方便水下檢修機器人的姿態調節。同時通過升降機構以及旋轉機構分別驅動機械臂進行升降和旋轉運動，使得機械臂能更好地進行作業，且通過機械臂可實現探頭架自動更換、探頭水下標定或維修工具架自動更換，提高了工作效率。同時該水下檢修機器人總體設置占用空間小，可實現多臺水下檢修機器人同時在核反應堆容器內進行作業。
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1.一種核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，包括連接機構(1)、伸縮定位機構(2)、升降機構(3)、旋轉機構(4)以及機械臂(5)；
2.根據權利要求1所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述連接機構(1)包括基座(11)以及連接架(12)，多個所述支撐腿(21)的一端均連接于所述基座(11)，所述升降機構(3)安裝在所述基座(11)上，所述升降機構(3)的輸出端連接于所述連接架(12)，所述旋轉機構(4)安裝在所述連接架(12)上，所述旋轉機構(4)的輸出端連接于所述機械臂(5)。
3.根據權利要求2所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述連接機構(1)還包括安裝架(13)，多個所述支撐腿(21)均連接于所述安裝架(13)；
4.根據權利要求2所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述基座(11)上設有傾角傳感器。
5.根據權利要求4所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述核反應堆水下檢修機器人還包括多個功能件容置架(7)，所述功能件容置架(7)連接于所述支撐腿(21)，所述功能件容置架(7)上設有激光測距器
6.根據權利要求1所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述升降機構(3)包括升降空心電機，所述旋轉機構(4)包括旋轉空心電機。
7.一種核反應堆水下檢修機器人的使用方法，其基于權利要求1至6任一項所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，包括步驟：
8.根據權利要求7所述的核反應堆水下檢修機器人的使用方法，其特征在于，步驟S3包括：
9.根據權利要求7所述的核反應堆水下檢修機器人的使用方法，其特征在于，步驟S4包括：
10.根據權利要求7所述的核反應堆水下檢修機器人的使用方法，其特征在于，步驟S5包括：
...【技術特征摘要】
1.一種核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，包括連接機構(1)、伸縮定位機構(2)、升降機構(3)、旋轉機構(4)以及機械臂(5)；
2.根據權利要求1所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述連接機構(1)包括基座(11)以及連接架(12)，多個所述支撐腿(21)的一端均連接于所述基座(11)，所述升降機構(3)安裝在所述基座(11)上，所述升降機構(3)的輸出端連接于所述連接架(12)，所述旋轉機構(4)安裝在所述連接架(12)上，所述旋轉機構(4)的輸出端連接于所述機械臂(5)。
3.根據權利要求2所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述連接機構(1)還包括安裝架(13)，多個所述支撐腿(21)均連接于所述安裝架(13)；
4.根據權利要求2所述的核反應堆水下檢修機器人，其特征在于，所述基座(11)上設有傾角傳感器。
5.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬超，馬官兵，吳健榮，洪茂成，陳懷東，許俊龍，曾晨明，唐博，雷屹坤，趙越，
申請(專利權)人：中廣核檢測技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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