管道異物探直與清理機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計需求

1.研究目標(biāo)

針對核電站內(nèi)管道異物探測與清理的需求，研發(fā)一套管道機(jī)器人系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可沿管道

內(nèi)部自動行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機(jī)械，在工作人員的遙控操作或計算機(jī)自動

控制下，進(jìn)行一系列管道作業(yè)的機(jī)、電、儀一體化系統(tǒng)。

2.現(xiàn)場環(huán)境

通過實(shí)施該項目，可以在管道中沿著管內(nèi)壁自由爬行，能夠代替常規(guī)開挖方式對管道

內(nèi)部進(jìn)行清掃，能夠進(jìn)行管道內(nèi)部安全檢測，同時能夠?qū)崿F(xiàn)管道封堵、打磨修補(bǔ)等功能。

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4.

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3.關(guān)犍技術(shù)

□管道爬行機(jī)器人可以自動適應(yīng)直徑150mm-600mm的不同管徑

□機(jī)器人在管道內(nèi)爬行距離不小于50米；

□機(jī)器人爬行速度不小于O.2m/s,連續(xù)工作時間不小于lh;

□機(jī)器人圖像采集像素不低于720P;

□可用工作環(huán)境溫度5-60℃;

□可在40℃z95%的相對濕度下,連續(xù)穩(wěn)定工作24h以上;

□滿足正C60068-2-11:1981耐腐蝕性要求；

□滿足正C60068-2-30:2005抗振動性能要求；

□耐輻射劑量率1000rad/h,累計耐輻射劑員lOOOOrad;

□末端執(zhí)行器的負(fù)載不低于500g。

4.技術(shù)性能指標(biāo)

1）通用供電電壓為AC380V或者AC220V電源，，不間斷續(xù)航時間為4h;

2）三類水下攝像系統(tǒng)，分別具有高耐輻照能力、彩色高清性能和高幀頻能力，都可變

倍調(diào)焦，其具體參數(shù)如下：

□高耐輻照攝像系統(tǒng)性能參數(shù)：

?最大劑量率：>lxlO6rad/h,累積劑量:>lxlO8rads

?光學(xué)變焦：n6倍

?水平分辨率：N500電視線

?最低照度優(yōu)于lOLux

?云臺轉(zhuǎn)角范圍：俯仰±30°;水平±45°

?圖像采集像素不低于720P。

□彩色高清攝像系統(tǒng)性能參數(shù)：

?最大劑量率：>lxl04rad/h,累積劑量:>lxl06rads

?光學(xué)變焦：224倍（20或28倍）;

?圖像像素：2143萬；

?最低照度優(yōu)于0.2lux;

?云臺轉(zhuǎn)角范圍：俯仰±45°;水平±60°

?圖像采集像素不低于720P。

□高幀頻攝像系統(tǒng)性能參數(shù)：

?最大劑量率:＞lxl03rad/h;累積劑量：＞lxl05rads

?光學(xué)變焦：＞6{§

?最低照度優(yōu)于0.2LUX;

?幀頻：＞80fps;

?云臺轉(zhuǎn)角范圍：俯仰±45°;水平±60°

?圖像采集像素不低于720P。

3）智能末端抓取工具

□夾取式機(jī)械手：

?抓取異物（為形狀規(guī)則或不規(guī)則的中小物體）重量不低于500g;

?鎖定目標(biāo)后，可自主判斷，并完成夾??；

?末端安裝有多種傳感器，并具有通用接口；

?具有多自由度，臂部可伸縮，手指類型多樣。

□滾掃式機(jī)械手：

?供電電源：220V/50HZ;

?可實(shí)現(xiàn)碎片異物的清理；

?滾掃機(jī)構(gòu)的配件具有可更換性,如毛刷、膠刷、收集框等；

?可智能判斷，并決定清掃次數(shù)和清掃路徑，保證清理完全。

□吸塵式機(jī)械手：

?電源：100V-240V/50HZ;

?異物吸取寬度：60mm;異物吸取質(zhì)量：2g-300g;

?過濾裝置：能夠捕獲尺寸在100um以上的微粒；

?吸泵可正反轉(zhuǎn)動控制，且速度連續(xù)可調(diào)；

?吸泵吸塵模式：可自動或手動，可切換進(jìn)行清理,

4）溫濕度傳感器

?濕度測量范圍：0-100%RH;

?溫度測量范圍：-20℃-+120℃;

?濕度測量精度：±3%RH;

?溫度測量精度：±01℃;

?更新率：41Hz。

5）輻射劑量檢測傳感器

?劑量率范圍：＜2000Sv/h;

?相對基本誤差：4±10%;

?重復(fù)性：＜±5%.

6）爬行平臺

?垂直爬行最高速度不低于0.3m/s,速度連續(xù)可調(diào);

?水平爬行最高前進(jìn)速度不低于0.5m/s,速度連續(xù)可調(diào)；

?管道內(nèi)爬行距離不小于200米；

?管道內(nèi)最小轉(zhuǎn)彎半徑不大于WL5D;

?滿足IEC60068-2-30:2005抗振動性能要求;

7）照明系統(tǒng)

?前照明燈，亮度可調(diào)，單燈功率不低于250W;

8）密封性能

?水下部件機(jī)械主體密封性能：0.5Mpa。

9）水下材料耐溫耐腐蝕性能

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