核工业机器人在核环境下的工作模式的强制切换模块的制作方法

文档序号:11826909阅读:443来源:国知局

本发明涉及一种电路切换模块,属于机器人控制领域。



背景技术:

核能及核技术被誉为20世纪最重要的创造之一,它在造福人类的同时,带来了核安全问题以及严重威胁公共安全。不断发生的核事故,一次次的给人们敲响警钟。

核事故不同于普通的安全事故,在核事故发生现场及周围,由于有高剂量的放射性物质存在,人不能直接进入。为了获得核应急状态的辐射场分布数据,需要在事故地点进行实地、快速、准确的测量,同时结合事故单位提供的源项信息进行综合判断,得出辐照水平,为应急救援人员提供详细、准确的数据支持。这对于核应急工作具有重大研究意义,特别是对民用和军用核设施的应急救援、辐射水平的日常监控能起到巨大作用。普通的机器人又难以适应如此复杂的环境以及强辐射场的照射,因而核工业急切需要抗强辐射机器人以协助处理此类事故。

在核辐射环境下,机器人可以采用有线控制方式,但有线控制受到其控制范围小、有可能发生缠绕等因素的影响,会对完成任务带来其他困难。所以选用无线控制方式比较灵活,但无线控制又会受到电磁强烈干扰与坚固厂房、安全壳的屏蔽的影响,使得通信条件恶化,数据传输困难,一旦发生通信中断失去控制,机器人的回收又将成为事故处理过程中的新问题,即当机器人由于通信中断而失去控制,造成困在事故区导致机器人难以收回。



技术实现要素:

本发明目的是为了解决核辐射环境下,当机器人由于通信中断而失去控制,导致机器人被困在事故区域难以收回的问题,提供了一种核工业机器人在核环境下的工作模式的强制切换模块。

本发明所述核工业机器人在核环境下的工作模式的强制切换模块,在防辐射外壳的外部设置信号强度检测仪,在防辐射外壳的内部设置有控制电路,所述控制电路包括蓄电池GB、中间继电器K1、比较器A1、滑动变阻器RP、NPN三极管VT1和NPN三极管VT2;

信号强度检测仪的无线强度信号输出端与比较器A1的反相输入端相连;比较器A1的同相输入端连接滑动变阻器RP的一个固定端;

蓄电池GB的正极同时连接比较器A1正极供电端子、中间继电器K1线圈的一端和中间继电器K1常开触点的一端;比较器A1的输出端连接NPN三极管VT1的基极,NPN 三极管VT1的发射极连接NPN三极管VT2的基极;NPN三极管VT1的集电极同时连接中间继电器K1线圈的另一端和NPN三极管VT2的集电极;中间继电器K1常开触点的另一端连接自主控制模式电路单元的正极供电端子;

蓄电池GB的负极同时连接滑动变阻器RP的另一个固定端及其活动端、比较器A1负极供电端子、NPN三极管VT2的发射极和自主控制模式电路单元的负极供电端子。

本发明的优点:本发明在双模态工作方式采用自主与遥控结合的方式基础上设计一种可以在两种模式之间自主切换的电路控制模块。当通信受到阻碍时,机器人可以自行的切换到自主控制方式,从而继续完成任务或选择按原路退回,可以解决当机器人由于通信终端而失去控制困在事故区导致机器人难以收回的问题,大大降低不必要的损失。

附图说明

图1是本发明所述核工业机器人在核环境下的工作模式的强制切换模块的电路原理图。

具体实施方式

具体实施方式一:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式所述核工业机器人在核环境下的工作模式的强制切换模块,在防辐射外壳1的外部设置信号强度检测仪2,在防辐射外壳1的内部设置有控制电路,所述控制电路包括蓄电池GB、中间继电器K1、比较器A1、滑动变阻器RP、NPN三极管VT1和NPN三极管VT2;

信号强度检测仪2的无线强度信号输出端与比较器A1的反相输入端相连;比较器A1的同相输入端连接滑动变阻器RP的一个固定端;

蓄电池GB的正极同时连接比较器A1正极供电端子、中间继电器K1线圈的一端和中间继电器K1常开触点的一端;比较器A1的输出端连接NPN三极管VT1的基极,NPN三极管VT1的发射极连接NPN三极管VT2的基极;NPN三极管VT1的集电极同时连接中间继电器K1线圈的另一端和NPN三极管VT2的集电极;中间继电器K1常开触点的另一端连接自主控制模式电路单元的正极供电端子;

蓄电池GB的负极同时连接滑动变阻器RP的另一个固定端及其活动端、比较器A1负极供电端子、NPN三极管VT2的发射极和自主控制模式电路单元的负极供电端子。

工作原理:核工业机器人有两种工作模式:自主控制模式和人工遥控模式,机器大多数情况下是工作在人工遥控模式下的,根据人工遥控命令进入某一环境检测、工作,再按照人工遥控命令回到原处,但一旦核工业机器人进入核辐射环境下,由于该环境屏蔽信号, 使得通信条件恶化,数据传输困难,人工遥控命令无法有效的传达给核工业机器人,这时候本实施方式的方案启动。

信号强度检测仪2实时检测无线信号强度,当处于正常环境时,无线信号强度高,信号强度检测仪2输出的无线信号强度值会高于基准值,比较器A1输出低电平,则VT1和VT2处于截止状态,此时,K1线圈两端均为高电平,K1线圈两端无压差,不得电,K1是断开状态,自主控制模式电路单元没有得电;但当核工业机器人进入有屏蔽信号功能的环境下时,信号强度检测仪2检测至无线信号强度会变弱,当其检测到无线信号强度低于基准信号时,比较器A1输出高电平,VT1和VT2导通,K1线圈下端点的电压被压至低电平,则K1线圈两端出现压差,K1线圈得电,自主控制模式电路单元得电,强制离别动自主控制模式,让核工业机器人按照已设定好的程序完成任务,从而可以保证机器人继续完成任务或原路退回。

无线信号基准值的大小由RP滑动调节。

由于信号强度检测仪2要检测无线信号强度,因此它不能放置在防辐射外壳1内部,如置于内部,则其无论在什么环境下,其检测到的无线信号强度都是弱的,则不能达到检测周围环境无线信号强度的目的。

具体实施方式二:本实施方式对实施方式一作进一步说明,防辐射外壳1采用铝板涂覆砷化镓涂层来实现。

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