管道異物探查與清理機器人系統(tǒng)設(shè)計需求

管道異物探查與清理機器人系統(tǒng)設(shè)計需求研究目的針對核電站內(nèi)管道異物探測與清理的需求，研發(fā)一套管道機器人系統(tǒng)，實現(xiàn)可沿管道內(nèi)部自動行走、攜帶一種或多個傳感器及操作機械，在工作人員的遙控操作或計算機自動控制下，進行一系列管道作業(yè)的機、電、儀一體化系統(tǒng)。現(xiàn)場環(huán)境通過實施該項目，能夠在管道中沿著管內(nèi)壁自由爬行，能夠替代常規(guī)開挖方式對管道內(nèi)部進行清掃，能夠進行管道內(nèi)部安全檢測，同時能夠?qū)崿F(xiàn)管道封堵、打磨修補等功效。核心技術(shù)管道爬行機器人能夠自動適應(yīng)直徑150mm-600mm的不同管徑機器人在管道內(nèi)爬行距離不不大于50米；機器人爬行速度不不大于0.2m/s，持續(xù)工作時間不不大于1h；機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℃，95%的相對濕度下，持續(xù)穩(wěn)定工作24h以上；滿足IEC60068-2-11:1981耐腐蝕性規(guī)定；滿足IEC60068-2-30:抗振動性能規(guī)定；耐輻射劑量率1000rad/h,累計耐輻射劑量10000rad；末端執(zhí)行器的負載不低于500g。技術(shù)性能指標通用供電電壓為AC380V或者AC220V電源，，不間斷續(xù)航時間為4h；三類水下攝像系統(tǒng)，分別含有高耐輻照能力、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)以下：高耐輻照攝像系統(tǒng)性能參數(shù)：●最大劑量率：≥1×106rad/h，累積劑量：≥1×108rads●光學(xué)變焦：≥6倍●水平分辨率：≥500電視線●最低照度優(yōu)于10Lux●云臺轉(zhuǎn)角范疇：俯仰±30o；水平±45o●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：≥1×104rad/h，累積劑量：≥1×106rads●光學(xué)變焦：≥24倍(20或28倍)；●圖像像素：≥143萬；●最低照度優(yōu)于0.2lux；●云臺轉(zhuǎn)角范疇：俯仰±45o；水平±60o●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：≥1×103rad/h；累積劑量：≥1×105rads●光學(xué)變焦：≥6倍●最低照度優(yōu)于0.2Lux；●幀頻：≥80fps；●云臺轉(zhuǎn)角范疇：俯仰±45o；水平±60o●圖像采集像素不低于720P。智能末端抓取工具夾取式機械手：●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；●鎖定目的后，可自主判斷，并完畢夾?。弧衲┒税惭b有多個傳感器，并含有通用接口；●含有多自由度，臂部可伸縮，手指類型多樣。滾掃式機械手：●供電電源：220V/50HZ；●可實現(xiàn)碎片異物的清理；●滾掃機構(gòu)的配件含有可更換性，如毛刷、膠刷、收集框等；●可智能判斷，并決定清掃次數(shù)和清掃途徑，確保清理完全。吸塵式機械手：●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，且速度持續(xù)可調(diào)；●吸泵吸塵模式：可自動或手動，可切換進行清理。溫濕度傳感器●濕度測量范疇：0-100%RH；●溫度測量范疇：-20℃-+120℃；●濕度測量精度：±3%RH；●溫度測量精度：±0.1℃；●更新率：≤1Hz。輻射劑量檢測傳感器●劑量率范疇：≤Sv/h；●相對基本誤差：≤±10%；●重復(fù)性：≤±5%。爬行平臺●垂直爬行最高速度不低于0.3m/s，速度持續(xù)可調(diào)；●水平爬行最高邁進速度不低于0.5m/s，速度持續(xù)可調(diào)；●管道內(nèi)爬行距離不不大于200米；●管道內(nèi)最小轉(zhuǎn)彎半徑不不不大于≤1.5D；●滿足IEC60068-2-30:抗振動性能規(guī)定；照明系統(tǒng)●前照明燈，亮度可調(diào)，單燈功率不低于250W；密封性能●水下部件機械主體密封性能：0.5Mpa。水下材料耐溫耐腐蝕性能●全部水下材料，涉及非金屬