基于效率与安全机制的核电站巡检与应急机器人的局部路径优化方法

为了提高核电站巡检与应急机器人的工作效率,针对核电站巡检环境与应急处置任务的特殊性,提出了一种适用于核电站巡检与应急机器人的有效局部路径优化方法.首先,在对核电站巡检与应急机器人运动建模的基础上,运用福克-普朗克方程求解伊藤过程得出核电站巡检与应急机器人沿直线和圆弧的动态运动分布函数,并搭建实验平台通过反复实验匹配准确的动态运动分布参数.基于此,提出效率与安全机制,将该机制应用于局部路径的再优化.实验表明,该方法能够在执行核电站巡检与应急任务的过程中对核电站巡检与应急机器人的路径进行再优化,提高任务执行效率.     

核工业中的机器人

日本到1995年4月已有45座核电站在运行,其发电量约占日本总发电量的30％,为保证核电站运行的安全,要经常对核电站的设备进行巡查和检修。为减轻工作人员的劳动强度和减少与核设施的接触,日本东芝原子能技术研究所开发了核工业中用的机器人。它们分为:单轨式巡查机器人,地面移动式操作、巡检机器人,作业机械手和水中游泳式巡检机器人,下面对这些通用、高性能的机器人分别加以介绍。     

核电站机器人技术应用现状及发展趋势

随着核电站建设的不断发展和公众对核安全事故的高度关注,利用先进的机器人技术解决核电站特殊服役环境下的日常检修、事故处理等复杂操作已成为全球机器人发展的热点。本文介绍了核电站机器人技术应用现状及发展趋势,提出了我国核电站机器人发展的应用需求和发展思路。     

咳电站救灾机器人特征性能受试验方法研究

本文介绍核电站典型事故环境条件,分析核电站救灾机器人的特征,提出核电站救灾机器人的性能试验方法,对促进我国核电站救灾机器人开发、提高核事故处理水平具有积极的意义。     

国外核电站自动控制概况

本文介绍了核电站的主要设备—反应堆的控制系统。并对核燃料后处理萃取设备的自动控制系统、反应堆保护系统以及计算机和机器人在核电站的应用进行了综述。     

集群机器人研究综述

首先,给出了集群机器人的定义与基本特征,概括了相对于传统多机器人控制方法的优势.然后,总结了集群机器人的主要设计与分析方法.将集群机器人研究归纳为空间组织、集群导航、集群决策以及其他集群行为等4类,综述了各类别近十年的主要研究成果.最后,分析总结了当前集群机器人研究面临的挑战与关键科学问题,并对未来发展方向进行了展望.     

抗核辐射机器人的开发应用与警示

日本福岛核危机引发人们对日本和国际核防护机器人的质疑。随着核电的迅速发展和核事故的不断曝光,国内外众多核电大国争先开展核防护机器人研究,已开发出不下数百台的各类核电站机器人,但目前还没有看到核防护机器人在核事故现场进行有效救援工作的报道。这场核危机给国际社会许多警示,要求核防护机器人要能够单独进入核化环境进行紧急操作与救援,用于代替工作人员进行日常核电站操作作业,进行国际合作开发出更好性能的核防护操作机器人和救援机器人,以及联合国国际原子能组织应当在核事故过程中发挥更重要的指导和协调作用。     

Ubuntu下ROS变种ROCOS的系统架构

伴随人工智能等相关技术的进步, 智能机器人技术得到极大提高. 其软件上的日渐成熟和硬件设施的不断完善对研究和开发机器人操作系统和体系结构提出新的需求. 本文针对目前广泛使用的传统机器人操作系统ROS进行介绍和分析, 并对比研究了新型机器人操作系统ROCOS在系统架构方面对传统ROS的改进和优化, 详细介绍了两者的组织框架, 并通过仿真实验实际测试了两者框架的合理性与使用效果, 对后续新型机器人操作系统的研发具有借鉴意义.     

集群机器人系统特性评价研究综述

集群机器人系统是群体智能的一个重要应用研究领域, 也是机器人系统未来发展的重要方向之一. 集群机器人系统特性评价是一个极具挑战性的关键技术与理论问题, 对于集群机器人系统的研究与发展具有重要意义. 首先, 给出了对集群机器人系统基本概念的理解, 并且从多种不同角度作出了分类. 其次, 梳理了多个关键的集群机器人系统期望特性; 在此基础上, 分别从评价标准、评价指标体系和评价方法三方面对已有集群机器人系统特性评价研究成果进行了比较全面的评述. 最后, 分析总结了当前集群机器人系统特性评价研究工作的不足, 并对未来发展方向进行了展望.     

基于共享控制的遥控焊接机器人系统

在核电站设备修复、空间站的维修、深水管路修复工作中要用到遥控焊接机器人.本文介绍了我们设计的基于共享控制的遥控焊接机器人系统.介绍了遥控焊接机器人系统的体系结构、遥操作系统的人机交互接口及遥操作仿真系统等.     

世界核工业机器人发展现状

前言 远距离操作技术是核工业不可缺少的工具,是核工业的生命线,这是人所共识的。而机器人特别是智能机器人则是核工业梦寐以求实现的目标。最近几年由于:1.世界上放射性废物与日俱增,严重影响当代“全球”安全和环境,急待处置;2.核电站多年使用的被污染的设备老化,需要维修和更换;3.各国废弃的核装置要去污和拆卸,据报导,仅美国就有111座核电站将要退役;4.核武器和核潜艇需要进行保养和检查;5.日益增长的人工费用和低剂量限值等问题,正以不可阻挡的趋势发展,引起了各国核工业界的高度重视,纷纷研究对策,得到的共识是大力发展机器人。在这种形势下,国外核工业机器人有了新的长足的进展。了解和分析这些进展,对我国核工业机器人的发展将很有裨益。当前,世界核工业机器人的研究、开发与应用有三个特点。     

神经网络在机器人视觉图像命令识别中的应用

在智能机器人技术中,视觉识别是关键.在智能机器人视觉系统获得的图像中,由于图像倾斜而造成的识别错误是视觉识别难以解决的问题.针对机器人所要完成的具体任务,对机器人的视觉识别问题进行探讨,为实现机器人对图像命令的识别,首先对机器人视觉系统获得的倾斜图像,采用Hough变换进行倾斜度检测并进行校正,然后采用人工神经网络法进行识别,根据识别结果对机器人的下一步运动进行决策与控制,达到了预期的目的.实验结果表明,该方法具有较高的识别率.     

核电站集成化仿真系统及其关键技术

核电站(NPP)是一个高度复杂并具有高度安全性要求的结构体系.建立完善的核电站仿真体系对于核电站的设计、建造、维修、运行管理人员培训以及对分析和研究核动力装置的性能、运行特点都是非常重要的.为建立完善的核电站仿真体系和提高核动力装置仿真的能力与水平,提出了核动力装置集成化仿真系统.研究了电站仿真的体系结构,分析了核动力装置集成化仿真系统应满足的功能和系统仿真的层次及其关键实现技术.集成化仿真系统的提出,为建立完善的核动力装置仿真系统和提高仿真系统的可用性提供了一个新方法.     

参数化优化的仿人机器人相似性前向倒地研究

提出了一种基于运动相似性的仿人机器人前向倒地动作设计方法.首先,分析了运动相似性并提出了关键姿势同步转换方法; 其次,为机器人前向倒地运动四级倒立摆建立了相似性变换条件下的动力学约束方程与关联的物理条件约束; 再次,引入参数化优化控制与强化技术,对机器人的触地过程进行了参数化优化.实验结果表明了该方法的有效性.     

外磁场驱动医用微型机器人的研究现状与展望

介绍了国内外关于外磁场驱动控制微型机器人的最新研究成果,并对其作业机理进行了分析. 分析表明外磁场无缆驱动控制方法是提高体内医疗微型机器人实用性的有效途径和技术关键．结合我们开发研制的外场驱动微型游动机器人的实际情况,指出了目前无缆外磁场驱动微型机器人存在的问题,并对体内游动型微型医疗机器人实用化的关键技术和发展趋势进行了探讨．     

履带可变形机器人越障性能研究

将椭圆定理应用于履带机器人构型设计,研制了履带连续张紧且履带长度保持不变的履带可变形机器人.该机器人重心位置可以通过摆臂转动进行较大幅度的调节,具有较好的越障性能.为充分了解机器人的越障能力,对机器人跨越台阶和沟壑两种典型障碍的运动过程进行了分析.在机器人跨越障碍运动机理的基础上,对越障过程中的关键状态进行了运动学和动力学分析,根据实际情况,选择几何条件、打滑以及稳定性作为约束条件,得到了机器人能跨越的最大障碍的理论值.最后,建立机器人仿真平台,根据理论计算得到的障碍值,对攀爬台阶和跨越沟壑进行仿真实验,并进一步进行了样机实验,验证了机器人的越障能力.     

多飞行机器人吊运系统研究进展及挑战

多飞行机器人吊运系统是指由多个旋翼飞行机器人、吊绳及单个悬挂负载共同构成的具有空中操作能力的一类新型机电系统,具有灵活性强、地域可达性好、运输便捷、载荷能力强等显著优点.多飞行机器人吊运系统应用广泛,但是其建模与控制还存在诸多挑战.旋翼飞行机器人自身是一种复杂的欠驱动非线性系统,随着吊绳和负载的引入,系统的耦合性、欠驱动特性和非线性也会随之增加.为了全面对多飞行机器人吊运系统的研究进行综述,首先介绍了多飞行机器人吊运系统的常见构型,并对比分析了其优缺点;其次,从动力学建模、协调控制、实验三个方面介绍了多飞行机器人吊运系统的研究现状与挑战;最后,凝练了现存的关键科学问题,对其潜在的应用领域和未来的研究工作进行了探讨与展望.     

核电站蒸汽发生器二次侧异物处理机器人控制系统设计与实现

为了维护核电站蒸汽发生器的正常运行，降低因蒸汽发生器二次侧事故导致的非计划停堆发生率，本文设计了一套蒸汽发生器二次侧环廊异物处理机器人系统，详细阐述了该机器人控制系统的架构和软硬件设计过程，实验结果表明，该机器人能够清晰观察蒸汽发生器二次侧环廊异物，并对其进行夹取和运输。     

多机器人系统任务分配的研究进展

多机器人系统任务分配是机器人研究领域一个关键的研究课题。从多机器人任务分配分类及问题描述、多机器人任务分配的研究动态等方面对多机器人任务分配进行了综述,并根据近期文献探讨了多机器人系统任务分配需要解决的若干重要问题。     

浅谈核电厂用电磁阀

安全是核电发展的关键.核电仪表和控制系统是核电站的“神经系统”,对核电站整体工艺流程能够正常、高效、安全地运行起着不可替代的重要作用.电磁阀在核电厂应用广泛,根据服务场合、控制介质和电气安全等级,对核电厂用电磁阀进行了分类,并介绍了核电厂用电磁阀设计制造的要求.以安全1级工艺管路用电磁阀为例,详细阐述了核电厂用电磁阀的设计制造要求和鉴定试验要求.核电厂用电磁阀有其特殊的要求,应严格按照其特殊要求进行设计制造,保证核电厂安全运营.