核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電路切換模塊，屬于機(jī)器人控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]核能及核技術(shù)被譽(yù)為20世紀(jì)最重要的創(chuàng)造之一，它在造福人類的同時(shí)，帶來了核安全問題以及嚴(yán)重威脅公共安全。不斷發(fā)生的核事故，一次次的給人們敲響警鐘。
[0003]核事故不同于普通的安全事故，在核事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)及周圍，由于有高劑量的放射性物質(zhì)存在，人不能直接進(jìn)入。為了獲得核應(yīng)急狀態(tài)的輻射場(chǎng)分布數(shù)據(jù)，需要在事故地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地、快速、準(zhǔn)確的測(cè)量，同時(shí)結(jié)合事故單位提供的源項(xiàng)信息進(jìn)行綜合判斷，得出輻照水平，為應(yīng)急救援人員提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。這對(duì)于核應(yīng)急工作具有重大研宄意義，特別是對(duì)民用和軍用核設(shè)施的應(yīng)急救援、輻射水平的日常監(jiān)控能起到巨大作用。普通的機(jī)器人又難以適應(yīng)如此復(fù)雜的環(huán)境以及強(qiáng)輻射場(chǎng)的照射，因而核工業(yè)急切需要抗強(qiáng)輻射機(jī)器人以協(xié)助處理此類事故。
[0004]在核輻射環(huán)境下，機(jī)器人可以采用有線控制方式，但有線控制受到其控制范圍小、有可能發(fā)生纏繞等因素的影響，會(huì)對(duì)完成任務(wù)帶來其他困難。所以選用無線控制方式比較靈活，但無線控制又會(huì)受到電磁強(qiáng)烈干擾與堅(jiān)固廠房、安全殼的屏蔽的影響，使得通信條件惡化，數(shù)據(jù)傳輸困難，一旦發(fā)生通信中斷失去控制，機(jī)器人的回收又將成為事故處理過程中的新問題，即當(dāng)機(jī)器人由于通信中斷而失去控制，造成困在事故區(qū)導(dǎo)致機(jī)器人難以收回。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的是為了解決核輻射環(huán)境下，當(dāng)機(jī)器人由于通信中斷而失去控制，導(dǎo)致機(jī)器人被困在事故區(qū)域難以收回的問題，提供了一種核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊。
[0006]本實(shí)用新型所述核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊，在防輻射外殼的外部設(shè)置信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀，在防輻射外殼的內(nèi)部設(shè)置有控制電路，所述控制電路包括蓄電池GB、中間繼電器Kl、比較器Al、滑動(dòng)變阻器RP、NPN三極管VTl和NPN三極管VT2 ；
[0007]信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀的無線強(qiáng)度信號(hào)輸出端與比較器Al的反相輸入端相連；比較器Al的同相輸入端連接滑動(dòng)變阻器RP的一個(gè)固定端；
[0008]蓄電池GB的正極同時(shí)連接比較器Al正極供電端子、中間繼電器Kl線圈的一端和中間繼電器Kl常開觸點(diǎn)的一端；比較器Al的輸出端連接NPN三極管VTl的基極，NPN三極管VTl的發(fā)射極連接NPN三極管VT2的基極；NPN三極管VTl的集電極同時(shí)連接中間繼電器Kl線圈的另一端和NPN三極管VT2的集電極沖間繼電器Kl常開觸點(diǎn)的另一端連接自主控制模式電路單元的正極供電端子；
[0009]蓄電池GB的負(fù)極同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器RP的另一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、比較器Al負(fù)極供電端子、NPN三極管VT2的發(fā)射極和自主控制模式電路單元的負(fù)極供電端子。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型在雙模態(tài)工作方式采用自主與遙控結(jié)合的方式基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種可以在兩種模式之間自主切換的電路控制模塊。當(dāng)通信受到阻礙時(shí)，機(jī)器人可以自行的切換到自主控制方式，從而繼續(xù)完成任務(wù)或選擇按原路退回，可以解決當(dāng)機(jī)器人由于通信終端而失去控制困在事故區(qū)導(dǎo)致機(jī)器人難以收回的問題，大大降低不必要的損失。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型所述核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊，在防輻射外殼I的外部設(shè)置信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀2，在防輻射外殼I的內(nèi)部設(shè)置有控制電路，所述控制電路包括蓄電池GB、中間繼電器Kl、比較器Al、滑動(dòng)變阻器RP、NPN三極管VTl和NPN三極管VT2 ；
[0013]信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀2的無線強(qiáng)度信號(hào)輸出端與比較器Al的反相輸入端相連；比較器Al的同相輸入端連接滑動(dòng)變阻器RP的一個(gè)固定端；
[0014]蓄電池GB的正極同時(shí)連接比較器Al正極供電端子、中間繼電器Kl線圈的一端和中間繼電器Kl常開觸點(diǎn)的一端；比較器Al的輸出端連接NPN三極管VTl的基極，NPN三極管VTl的發(fā)射極連接NPN三極管VT2的基極；NPN三極管VTl的集電極同時(shí)連接中間繼電器Kl線圈的另一端和NPN三極管VT2的集電極沖間繼電器Kl常開觸點(diǎn)的另一端連接自主控制模式電路單元的正極供電端子；
[0015]蓄電池GB的負(fù)極同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器RP的另一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、比較器Al負(fù)極供電端子、NPN三極管VT2的發(fā)射極和自主控制模式電路單元的負(fù)極供電端子。
[0016]工作原理:核工業(yè)機(jī)器人有兩種工作模式:自主控制模式和人工遙控模式，機(jī)器大多數(shù)情況下是工作在人工遙控模式下的，根據(jù)人工遙控命令進(jìn)入某一環(huán)境檢測(cè)、工作，再按照人工遙控命令回到原處，但一旦核工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入核輻射環(huán)境下，由于該環(huán)境屏蔽信號(hào)，使得通信條件惡化，數(shù)據(jù)傳輸困難，人工遙控命令無法有效的傳達(dá)給核工業(yè)機(jī)器人，這時(shí)候本實(shí)施方式的方案啟動(dòng)。
[0017]信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀2實(shí)時(shí)檢測(cè)無線信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)處于正常環(huán)境時(shí)，無線信號(hào)強(qiáng)度高，信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀2輸出的無線信號(hào)強(qiáng)度值會(huì)高于基準(zhǔn)值，比較器Al輸出低電平，則VTl和VT2處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，Kl線圈兩端均為高電平，Kl線圈兩端無壓差，不得電，Kl是斷開狀態(tài)，自主控制模式電路單元沒有得電；但當(dāng)核工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入有屏蔽信號(hào)功能的環(huán)境下時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀2檢測(cè)至無線信號(hào)強(qiáng)度會(huì)變?nèi)?，?dāng)其檢測(cè)到無線信號(hào)強(qiáng)度低于基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，比較器Al輸出高電平，VTl和VT2導(dǎo)通，Kl線圈下端點(diǎn)的電壓被壓至低電平，則Kl線圈兩端出現(xiàn)壓差，Kl線圈得電，自主控制模式電路單元得電，強(qiáng)制離別動(dòng)自主控制模式，讓核工業(yè)機(jī)器人按照已設(shè)定好的程序完成任務(wù)，從而可以保證機(jī)器人繼續(xù)完成任務(wù)或原路退回。
[0018]無線信號(hào)基準(zhǔn)值的大小由RP滑動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0019]由于信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀2要檢測(cè)無線信號(hào)強(qiáng)度，因此它不能放置在防輻射外殼I內(nèi)部，如置于內(nèi)部，則其無論在什么環(huán)境下，其檢測(cè)到的無線信號(hào)強(qiáng)度都是弱的，則不能達(dá)到檢測(cè)周圍環(huán)境無線信號(hào)強(qiáng)度的目的。
[0020]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，防輻射外殼I采用鋁板涂覆砷化鎵涂層來實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊，其特征在于，在防輻射外殼(I)的外部設(shè)置信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀(2)，在防輻射外殼(I)的內(nèi)部設(shè)置有控制電路，所述控制電路包括蓄電池GB、中間繼電器K1、比較器Al、滑動(dòng)變阻器RP、NPN三極管VTl和NPN三極管 VT2 ； 信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀(2)的無線強(qiáng)度信號(hào)輸出端與比較器Al的反相輸入端相連；比較器Al的同相輸入端連接滑動(dòng)變阻器RP的一個(gè)固定端； 蓄電池GB的正極同時(shí)連接比較器Al正極供電端子、中間繼電器Kl線圈的一端和中間繼電器Kl常開觸點(diǎn)的一端；比較器Al的輸出端連接NPN三極管VTl的基極，NPN三極管VTl的發(fā)射極連接NPN三極管VT2的基極；NPN三極管VTl的集電極同時(shí)連接中間繼電器Kl線圈的另一端和NPN三極管VT2的集電極；中間繼電器Kl常開觸點(diǎn)的另一端連接自主控制模式電路單元的正極供電端子； 蓄電池GB的負(fù)極同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器RP的另一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、比較器Al負(fù)極供電端子、NPN三極管VT2的發(fā)射極和自主控制模式電路單元的負(fù)極供電端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊，其特征在于，防輻射外殼(I)采用鋁板涂覆砷化鎵涂層來實(shí)現(xiàn)。
【專利摘要】核工業(yè)機(jī)器人在核環(huán)境下的工作模式的強(qiáng)制切換模塊，屬于機(jī)器人控制領(lǐng)域，本實(shí)用新型為解決核輻射環(huán)境下，當(dāng)機(jī)器人由于通信中斷而失去控制，導(dǎo)致機(jī)器人被困在事故區(qū)域難以收回的問題。本實(shí)用新型：在防輻射外殼的外部設(shè)置信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀，在防輻射外殼的內(nèi)部設(shè)置有控制電路，所述控制電路包括蓄電池GB、中間繼電器K1、比較器A1、滑動(dòng)變阻器RP、NPN三極管VT1和VT2；比較器A1的反相輸入端連接信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)儀的無線強(qiáng)度信號(hào)輸出端，比較器A1的同相輸入端連接滑動(dòng)變阻器RP；比較器A1的輸出端通過VT1和VT2兩極放大后驅(qū)動(dòng)K1線圈得電，強(qiáng)制啟動(dòng)自主控制模式。
【IPC分類】G05B19-04
【公開號(hào)】CN204270053
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420844808
【發(fā)明人】衛(wèi)光, 倪靖濱, 白玉磊
【申請(qǐng)人】黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所
【公開日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日