极端环境视觉采集与场景建模机器人
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应用领域
光机电一体化,装备制造
技术领域
电子信息技术,先进制造技术
技术成熟度
已有样品
交易类型
完全转让,许可转让,技术入股
为了应对聚变舱内强辐射、高温、强磁场和高真空等极端环境，并通过遥操纵手段完成对舱内部件的观测、检查、拆卸、装配、回收、运送和修复等任务，首先必须解决聚变舱内各种状态信息的采集、处理、表示和识别等问题，以便为异常情况出现时采取相应的决策提供依据。
针对上述问题，建造了由光纤传像束和光纤传光束为主要构成元素的极端环境机器人系统。相应的视觉观测系统由基于光纤束的照明装置和成像装置组成。其中，成像装置由物镜，光纤成像束、目镜以及成像电子设备（即像感器及其辅助的电子电路）等组成，而照明装置则主要由光源、物镜和光纤传光束等组成。为了解决辐射问题，设计视觉观测系统时，将成像装置中的物镜和不怕辐射的光纤成像束以及照明装置中不怕辐射的光纤传光束放置于聚变舱的内部，而将成像装置中目镜和成像电子设备以及照明装置中的光源放置于舱外。这样，通过物镜成像的舱内图像可经光纤传光束被导出至舱外并经过目镜和成像电子设备的配合最终获取所需的图像，而设置在舱外的光源发出的光也可经由光纤传光束被导入到舱内。该设计能很好地适应舱内环境，保证照明装置和成像装置不会受到辐射、高温和真空等极端环境条件的影响。
承载光纤传像束和光纤传光束的机器人采用多关节机械臂串接而成，全长7.8米，由8节伸展臂、驱动平台和控制系统组成，单节臂长0.8米，系统具有9个自由度，其中末端可伸展臂具有2个自由度。各关节全部用钢丝绳驱动，驱动电机放置在后端移动平台上，不进入聚变舱，从而有效避免了聚变舱内极端环境对电气部分的影响。多关节臂的转动由钢丝绳进行动力传递，全部为机械部件，所以能够抵抗聚变舱内极端的环境。
