一种机器人的制作方法

1.本实用新型属于核工业技术领域，具体涉及一种机器人。


背景技术：

2.在核工业系统中，贮存放射性废液的贮罐基本均为外部钢壁、内部肋板加顶部开口的形式，直径达到十几米，高度达到七八米，贮罐中放射性废液分为上层清液和底部泥浆两部分，上层清液可以通过罐体顶部开口以远程抽吸的形式导出罐体，而底部泥浆的厚度达到几十厘米，不但放射性水平高，而且一般具有腐蚀特性，常规操作回收难度大、风险高，成为该类贮罐退役的难题。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种机器人，所述机器人能有效地清洁核废液贮罐内部的泥浆。
4.为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种机器人，用于贮罐中的核废液泥浆回取，包括机械机构、控制机构，所述控制机构设于所述贮罐外，所述机械机构设置于所述贮罐内，包括运载组件、吸取组件、摄像组件，所述摄像组件安装于所述运载组件上，并与控制机构相连，用于获取贮罐内的工况并将之传送给控制机构；所述运载组件与所述控制机构电连接，用于根据控制机构的操控在所述贮罐中的核废液泥浆内行走；所述吸取组件安装在所述运载组件上，并与所述控制机构电连接，用于根据控制机构的操控吸取核废液泥浆。
6.优选的，所述运载组件采用机械车，所述机械车包括行走单元和车体，所述行走单元采用履带型行走单元，所述车体设于所述行走单元上。
7.优选的，所述机器人还包括冲洗组件，所述冲洗组件包括高压水枪，所述高压水枪固定安装在车体上。
8.优选的，所述行走单元采用动密封结构，所述车体采用静密封结构。
9.优选的，所述机械机构还包括机械臂，所述机械臂设于机械车的车体上，所述机械臂具有多自由度，用于夹持吸取组件以及摄像组件。
10.优选的，所述吸取组件包括抽吸头，所述摄像组件包括摄像头，所述抽吸头与摄像头固定连接，且所述摄像头的镜头方向与所述抽吸头的入口方向相同，所述抽吸头与摄像头夹持在所述机械臂上。
11.优选的，所述机械机构中的金属材料采用不锈钢或阳极氧化铝制成，所述机械机构中的非金属材料采用硅橡胶或聚氨酯材料制成。
12.优选的，所述控制机构包括控制台，所述控制台包括第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和显示器，所述第一控制单元与所述机械车的行走单元电连接，用于控制所述机械车进行各向运动，所述第二控制单元与所述机械臂电连接，用于控制机械臂进行各自由度的运动，所述第三控制单元包括第三控制器和第四控制器，所述第三控制器与高
压水枪电连接，用于控制高压水枪的开和关，所述第四控制器与抽吸头电连接，用于控制所述抽吸头的抽吸，所述显示器与所述摄像头电连接，用于显示摄像头拍摄的画面。
13.优选的，所述机器人还包括连接机构，所述连接机构包括综合线缆，所述综合线缆包括电缆、吊运缆、高压水枪管、泥浆回取管，所述综合线缆采用一体式结构或捆扎式结构，所述电缆的一端与控制机构相连，另一端与机械机构相连，所述吊运缆连接在所述机械车上，用于吊运所述机械机构，所述高压水枪管的一端与外部水源连通，另一端与所述高压水枪相连通，所述泥浆回取管的一端与抽吸头相连通，另一端伸出至贮槽外。
14.本实用新型中的机器人包括运载组件、吸取组件以及摄像组件，能深入贮罐的底部吸取泥浆，并且能适应其复杂的环境运动，通过摄像组件能方便观察贮罐底部的情况，从而便于吸取操作。通过使各组件均采用防腐蚀、防射线的材料，能有效地提高所述机器人的工作寿命。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例1中的机器人的结构示意图；
16.图2是本实用新型实施例1中的机器人工作状态示意图；
17.图3是本实用新型实施例1中的机器人吊运过程示意图。
18.图中：1-行走单元，2-车体，3-机械臂，4-抽吸头，5-高压水枪，6-摄像头，7-控制台，8-综合线缆，9-贮罐，10-关节。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.本实用新型提供一种机器人，用于贮罐中的核废液泥浆回取，包括机械机构、控制机构，所述控制机构设于所述贮罐外，所述机械机构设置于所述贮罐内，包括运载组件、吸取组件、摄像组件，所述摄像组件安装于所述运载组件上，并与控制机构相连，用于获取贮罐内的工况并将之传送给控制机构；所述运载组件与所述控制机构电连接，用于根据控制
机构的操控在所述贮罐中的核废液泥浆内行走；所述吸取组件安装在所述运载组件上，并与所述控制机构电连接，用于根据控制机构的操控吸取核废液泥浆。
24.实施例1
25.如图1所示，本实施例公开一种机器人，用于贮罐中的核废液泥浆回取，包括机械机构、控制机构，控制机构设于贮罐9外，机械机构设置于贮罐9内，机械机构包括运载组件、吸取组件、摄像组件，摄像组件安装于运载组件上，并与控制机构相连，用于获取贮罐内的工况并将之传送给控制机构；运载组件与控制机构电连接，用于根据控制机构的操控在贮罐9中的核废液泥浆内行走；吸取组件安装在运载组件上，并与控制机构电连接，用于根据控制机构的操控吸取核废液泥浆。
26.在本实施例中，机械机构采用车型的机器人，运载组件采用机械车，机械车包括行走单元1和车体2，行走单元1采用履带型行走单元1，具体的，行走单元1可采用常规履带型、三角履带型、船型履带型或者摆腿履带型，机械车的车体2内部安装驱动及传动系统，并且与外部的控制机构连接，从而驱动行走单元1运动，车体2设于行走单元1上。履带型的行走单元1便于在环境复杂的贮罐9底部行走运动。
27.在本实施例中，机器人还包括冲洗组件，冲洗组件包括高压水枪5，高压水枪5固定安装在车体2上，用于冲散贮罐底部板结的泥浆块，从而便于后续吸取组件将其抽吸。
28.在本实施例中，机械车的行走单元1采用动密封结构，车体 2采用静密封结构，用于提高机械车的车体2的整体防水性能，保护内部的电路结构与驱动部件，从而有效地适应贮罐9内部的泥浆环境。
29.如图1所示，在本实施例中，机械机构还包括机械臂3，机械臂设于机械车的车体2的一端，并且往车体外部延伸，机械臂3 具有多自由度，具体来说，其运行自由度个数可以为2、3、4、5 个，甚至更多，从而便于机械臂3灵活地转动，以遍及贮罐9内部的各个角落，机械臂3包括多个可灵活转动的关节10，所有关节10均为动密封结构，以提高机械臂3整体的防水性能，摄像组件以及吸取组件安装于机械臂3上，从而方便观察贮罐9内的工况，以及进行抽吸取工作。
30.在本实施例中，吸取组件包括抽吸头4，摄像组件包括摄像头6，所述抽吸头4与摄像头6固定连接，且摄像头6的镜头方向始终保持与抽吸头4的入口方向相同，从而便于观察抽吸头4的工作状况，摄像头6的一侧夹持在所述机械臂3上，其另一侧与抽吸头4固定连接。
31.具体的，摄像头6具有防水、防腐蚀、防辐射的性能，从而稳定有效地在贮罐9内工作。
32.在本实施例中，机械机构中所有部件中，金属材料采用不锈钢或阳极氧化铝制成，非金属材料采用硅橡胶或聚氨酯材料制成，以提高车体2以及机械臂3的耐腐蚀和耐辐照性能。
33.如图2所示，在本实施例中，控制机构包括控制台7，控制台7设于贮罐9外部，控制台7包括第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和显示器，第一控制单元与机械车的行走单元1 电连接，用于控制机械车进行各向运动，第二控制单元与机械臂3 电连接，用于控制机械臂3进行各自由度的运动，第三控制单元包括第三控制器和第四控制器，第三控制器与高压水枪5电连接，用于控制高压水枪5的开和关，第四控制器与抽吸头4电连接，用于控制抽吸头4的抽吸，显示器设于贮罐9外，并与摄像头6 电连接，用于显示摄像头6拍摄的
贮槽内的画面。通过控制台7 可以有效地控制并且监测机械机构在贮罐9内部的工作。
34.如图2所示，机器人还包括连接机构，连接机构包括综合线缆8，综合线缆8包括电缆、吊运缆、高压水枪管、泥浆回取管，综合线缆8采用一体式结构或捆扎式结构，电缆的一端与控制机构相连，另一端与机械机构相连，吊运缆连接在机械车上，用于吊运机械机构，高压水枪管的一端与外部水源连通，另一端与高压水枪5相连通，泥浆回取管的一端与抽吸头4相连通，另一端伸出至贮槽外。综合线缆8使得机械机构与控制机构相互连接，在完成各项操作的同时，可以实现机械机构吊入和吊出贮罐9的功能，配合机械车的合理行走路线，可有效防止综合线缆8的打结和缠绕。
35.如图2、3所示，贮罐9顶部设有开口，该开口的尺寸能使得机械机构能顺利通过，贮罐9的外壁的材料为钢、底部设置有肋板，贮罐9的直径范围为10-15m，高度为7-8m，机械机构需要下落到贮罐9的底部，其履带型的行走单元1能便于机械车通过内部的肋板，从而便于机械车的移动到贮罐9的各个角落，由于控制机构设置在贮罐9外部，所以综合线缆8需要保证一定的长度，以使得机械车能遍及贮罐9的各个角落，避免出现无法清洁的死角。在本实施例中，综合线缆8的长度范围为16-20m。
36.在本实施例中，机器人的工作过程如下：
37.使用吊车通过吊运缆将机械机构吊运，并且通过贮罐9顶部的开口进入贮罐9内部，
38.开启摄像头6，通过摄像头6传输到显示器的画面，观察贮罐9内部的情况，
39.通过第一控制单元控制行走单元1移动到需要清洁的位置，
40.通过第二控制单元控制机械臂3转动，以使抽吸头4以及摄像头6对准贮罐9底部的泥浆。
41.通过第三控制器控制高压水枪5开启，将板结的泥浆冲散，
42.通过第四控制器控制抽吸头4开启，将冲散的泥浆抽吸至贮罐9外部，
43.完成清洁工作后，通过吊车将机械机构吊运至贮罐9外。
44.在现有技术中，常规的核工业退役机器人应用于干燥、便于观察的环境，只能执行切割、搬运等简单的作业，对于深入罐内吸取底部泥浆、远程观察和操作、适应放射性环境、腐蚀性环境、贮罐复杂地形等问题，不能有效地解决。
45.本实施例中的机器人能有效地解决上述问题，其行走单元采用履带式结构，能有效地适应罐底复杂的地形环境，其机械机构采用防腐蚀、防辐照、防水的材料，并且结合部件的运动特征采用相适应的密封方式，使得该机器人能长时间在贮罐内工作。
46.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。