核辐射和放射性事故应急处理小车的制作方法

本实用新型属于医疗器械领域，涉及一种高危环境作业的辅助器械，特别涉及一种核辐射和放射性事故应急处理小车。

背景技术：

在医院的核医学科中，病人在做PET或CT检查前需要注射带有一定剂量的放射性的示踪剂，在这些放射性药物的转移过程，一旦操作不当导致药物泄露，会造成很严重的事故。目前，医院对于放射性药物泄露的处理过程大多数需要人工参与，增加了当班给药人员的工作危险性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供了一种核辐射和放射性事故应急处理小车，解决了在核辐射和放射性事故时，疏散人群、检测污染范围及严重程度、标识污染区、放置放射性标识以及清洗被污染表面的问题。

本实用新型提供了一种核辐射和放射性事故应急处理小车，包括：小车本体，设于所述小车本体上的控制模块、电源模块，以及分别与控制模块、电源模块相连的检测通信模块、行进模块、机械爪抓取模块和地面清洁模块；所述机械爪抓取模块包括分别与控制模块通信连接的两连杆，所述两连杆的一端固定于所述小车本体上，所述两连杆的另一端设有机械爪，所述机械抓经由一舵机与控制模块相连接，以供开闭所述机械爪；所述检测通信模块检测周围环境并获取辐射区域的覆盖面积，所述控制模块控制所述行进模块，以驱使所述小车本体行车至辐射区域，所述地面清洁模块供于辐射区域的清理，所述机械爪供于抓取指示笔对辐射区域进行标记，或者抓取对应的辐射清理工具以对辐射清理工具进行回收。

优选地，所述行进模块设于所述小车本体的底部，所述行进模块包括一底板、安装于所述底板下方的四组麦克纳姆轮组件；所述麦克纳姆轮组件均包括固定于所述底板上的动力组件，与动力组件顺次连接的一轮轴以及一麦克纳姆轮，所述动力组件与所述控制模块通信连接以驱动麦克纳姆轮朝对应的行进方向行驶。

优选地，所述动力组件包括第一步进电机、与第一步进电机相连的减速机以及一联轴器，所述麦克纳姆轮经由轮轴、联轴器与设有减速机的步进电机相连接。

优选地，所述检测通信模块安装于小车本体上，所述检测通信模块包括辐射探测器、摄像头以及分别与辐射探测器和摄像头通讯连接的无线信号收发装置，所述无线信号收发装置与所述控制模块相连接。

优选地，所述地面清洁模块设置在小车本体的底部的中央区域，所述地面清洁模块包括清洁动力单元，所述清洁动力单元经由一传动单元与一输出轴相连接，所述输出轴轴接一供于安放清洁物品的转盘。

优选地，所述转盘上开设有安放电磁铁的容置槽，所述电磁铁分别与控制模块和电源模块相连接，对应电磁铁设有一金属吸附体，所述金属吸附体配合电磁铁固定夹持所述清洁物品。

优选地，所述小车本体上还设有防辐射回收容器，所述控制模块驱使所述电磁铁断电时，所述清洁物品呈脱落状，所述机械爪供于抓取脱落状的清洁物品并投放至防辐射回收容器内。

优选地，两连杆内均内置有动力单元A，所述动力单元A与控制模块通信连接以根据控制模块的指令驱使两连杆在对应的空间内转动。

优选地，动力单元A为第二步进电机，两组第二步进电机均与控制模块通信连接，所述第二步进电机的电机座固定在小车本体上，所述两连杆具有与电机座固定连接的第一连杆机械臂，以及与第一连杆机械臂固定第二连杆机械臂，所述机械爪固定于第二连杆机械臂的前端，以带动机械爪移动至指定位置；所述第一连杆机械臂与所述第二连杆机械臂上还设有防止两连杆运动角度超出范围的行程限位开关。

优选地，所述清洁物品为毛巾，所述辐射清理工具为吸水纸；所述小车本体上还设有存置疏散人群语音的播放器。

本实用新型提供的核辐射和放射性事故应急处理小车，通过自动化智能机器小车代替人工，能够有效减少人体受到的辐射。当放射性药物泄露事故发生后，小车启动，通过遥控的方式配合摄像头使得小车到达泄露地点，到达泄露地点后，通过检测通信模块检测污染范围及严重程度，之后通过机械爪抓取辐射清理工具吸取放射性药物以及通过地面清洁模进行放射性药物的清理工作，通过机械爪抓取指示笔进行区域标示。

另外，播放器的设置，可在行进途中通过内置的播放器提醒工作人员进行疏散。

附图说明

图1为本实用新型所示的核辐射和放射性事故应急处理小车一实施例的正视图；

图2为图1所示实施例的侧视图；

图3为图1所示实施例的俯视图；

图4为图1所示实施例中机械爪抓取模块的结构示意图；

图5为图4所示机械爪抓取模块的正视图；

图6为图1所示实施例中清洁模块的结构示意图；

图7为图6所示示踪剂存储模块的正视图；

图8为图1所示实施例中行进模块的结构示意图；

图9为图8所示行进模块的正视图。

具体实施方式

为利于对本实用新型的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

图1为本实用新型所示的核辐射和放射性事故应急处理小车一实施例的正视图，图2为图1所示实施例的侧视图，图3为图1所示实施例的俯视图，图4为图1所示实施例中机械爪抓取模块的结构示意图，图5为图4所示机械爪抓取模块的正视图，图6为图1所示实施例中清洁模块的结构示意图，图7为图6所示示踪剂存储模块的正视图，图8为图1所示实施例中行进模块的结构示意图，图9为图8所示行进模块的正视图。结合图1至图9所示，本实用新型提供了一种核辐射和放射性事故应急处理小车，包括：小车本体100，设于所述小车本体上的控制模块、电源模块200，以及分别与控制模块、电源模块200相连的检测通信模块300、行进模块400、机械爪抓取模块500和地面清洁模块600。

所述机械爪抓取模块500包括分别与控制模块通信连接的两连杆510，所述两连杆510的一端固定于所述小车本体100上，所述两连杆510的另一端设有机械爪520，所述机械抓520经由一舵机与控制模块相连接，以供通过舵机开闭所述机械爪520。

本实施例中，两连杆510内均内置有动力单元A，所述动力单元A与控制模块通信连接以根据控制模块的指令驱使两连杆510在对应的空间内转动。进一步地，在实际应用中，两动力单元A为第二步进电机，两组第二步进电机均与控制模块通信连接，所述第二步进电机的电机座固定在小车本体100上。更进一步地，所述两连杆510具有与电机座固定连接的第一连杆机械臂511，以及与第一连杆机械臂511固定第二连杆机械臂512，所述机械爪520固定于第二连杆机械臂512的前端，以带动机械爪520移动至指定位置。另外，需提起注意的是，所述第一连杆机械臂511与所述第二连杆机械臂512上还设有行程限位开关，用于防止两连杆510运动角度超出范围。

小车实地应用时，所述检测通信模块300检测周围环境并获取辐射区域的覆盖面积，所述控制模块控制所述行进模块400，以驱使所述小车本体100行车至辐射区域，所述地面清洁模块600供于辐射区域的清理，所述机械爪520供于抓取指示笔对辐射区域进行标记，或者抓取对应的辐射清理工具以对辐射清理工具进行回收。

所述检测通信模块300安装于小车本体上，所述检测通信模块300包括辐射探测器310、摄像头320以及分别与辐射探测器310和摄像头320通讯连接的无线信号收发装置330，所述无线信号收发装置330与所述控制模块相连接。

所述行进模块400设于所述小车本体100的底部，所述行进模块包括一底板410、安装于所述底板410下方的四组麦克纳姆轮组件420。所述麦克纳姆轮组件420均包括固定于所述底板410上的动力组件421，与动力组件421顺次连接的一轮轴422以及一麦克纳姆轮423，所述动力组件421与所述控制模块通信连接以驱动麦克纳姆轮423朝对应的行进方向行驶。进一步地，所述动力组件421包括第一步进电机、与第一步进电机相连的减速机以及一联轴器，所述麦克纳姆轮423经由轮轴、联轴器与设有减速机的步进电机相连接。

所述地面清洁模块600设置在小车本体100的底部的中央区域，所述地面清洁模块600包括清洁动力单元640，所述清洁动力单元640经由一传动单元630与一输出轴620相连接，所述输出轴620轴接一供于安放清洁物品的转盘610。进一步地，所述转盘610上开设有安放电磁铁的容置槽，所述电磁铁分别与控制模块和电源模块相连接，对应电磁铁设有一金属吸附体，所述金属吸附体配合电磁铁固定夹持所述清洁物品。

更进一步地，所述小车本体100上还设有防辐射回收容器650，所述控制模块驱使所述电磁铁断电时，所述清洁物品呈脱落状，所述机械爪520供于抓取脱落状的清洁物品并投放至防辐射回收容器650内。实际应用中，该防辐射回收容器650为铅质垃圾桶。

本实施例中，所述清洁物品为毛巾，所述辐射清理工具为吸水纸。另外，实际应用中，所述小车本体100上还设有存置疏散人群语音的播放器。

以下对本实用新型提供的一种核辐射和放射性事故应急处理小车的具体结构细节进行详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型公开的核辐射和放射性事故应急处理小车，包括小车本体100、控制模块(图中未示出)、电源模块200，以及分别与控制模块、电源模块200相连的检测通信模块300、行进模块400、机械爪抓取模块500和地面清洁模块600。

电源模块200用于为检测模块300、行进模块400、机械爪抓取模块500和地面清洁模块600四者供电，本实施例中，电源模块200设置在行进模块400上方(固定在底板410上)以便于与三者之间的走线设置。控制模块用于控制上述四者按照指令进行对应的动作。其中，检测通信模块300安装固定在小车本体100上，包括辐射探测器310、摄像头320以及无线信号收发装置330，用于监控事发地点的辐射污染情况以及与控制中心通信。机械爪抓取模块500和地面清洁模块600安装固定在小车本体100上，分别用于根据控制模块的指令抓取指示笔、吸水纸和清洁地面。行进模块400设置在小车本体100下方，根据控制模块的指令带动小车沿既定路线行进以进行放射性药物的标示与清洁。

如图4和图5所示，机械爪抓取模块500固定在小车本体100上，包括分别与控制模块通信连接的两连杆510，两连杆510带动机械爪520在空间内运动，配合工作将机械爪520运送到指定位置后，机械爪520抓取指示笔和吸水纸，其中，控制机械爪520闭合的舵机在图中并未示出，两连杆带动机械爪520移动至指定位置，通过舵机与控制模块通信以接受控制模块的指令驱动机制爪张开或闭合。

两连杆机械臂510均包括一内置动力单元A，动力单元A与控制模块通信连接以根据控制模块的指令开始或停止工作，连杆机械臂与动力单元A的输出端固定连接以在动力单元A的驱动下在空间内转动。

图示实施例中，上述动力单元A为步进电机，两组步进电机均与控制模块通信连接，电机座固定在小车本体上，第一连杆机械臂511与电机座固定，第二连杆机械臂512与第一连杆机械臂511固定，机械爪520固定于第二连杆机械臂512的前端，以带动机械爪520移动至指定位置。

机械爪520要抓取到位于小车本体100上的指示笔与吸水纸，之后要在地上划线以及夹取吸水纸吸取泄露的放射性药物，首先要运动到合适的位置。机械臂511与512均在空间内转动，其运动类似于人体的大臂与小臂，通过控制模块调整两臂转动的角度以使机械爪520到达正确的位置。

为了防止两机械臂运动角度超出行程，故两机械臂上还设置了行程限位开关，若机械臂超出行程，则通过行程限位开关反馈，步进电机停止转动。

清洁模块600设置在小车本体上用来对吸水纸清洁过的地面进行再次清洁，为了方便小车队污染地面的清洁，清洁模块固定在小车底部正中心处。

如图6和图7示，实际应用中，清洁模块600包括用于安放清洁毛巾的转盘610、带动转盘转动的输出轴620、传动单元630(两个相互啮合的齿轮)以及清洁动力单元640(带动齿轮转动的步进电机)。另外，该处传动单元630除了利用上述齿轮结构传动外，还可采用同步带轮、皮带轮地方式进行传送。另外，图7中示踪剂储存模块700供于示踪剂的储存。

在小车清洁完地面之后，毛巾上沾有放射性药物，为了便于污染物的处理，在清洁转盘610上开有安放电磁铁的槽，通过电磁铁与铁片固定毛巾，清洁完毕后，由控制模块发送信号，使电磁铁断电，毛巾自动脱落，再由机械爪520抓取毛巾放置在小车上固定的防辐射回收容器650(铅垃圾桶)内。

如图8和图9所示，行进模块400包括底板410、安装于底板410下方的四组麦克纳姆轮组件420。麦克纳姆轮组件420包括一麦克纳姆轮423、一轮轴422、固定于底板410下方的动力组件421。动力组件421固定于底板下方，麦克纳姆轮423由轮轴422与动力组件421的输出端、底板410分别固定相连，动力组件440与控制模块通信连接以驱动麦克纳姆轮转动从而带动小车本体直线前进或横向前进。

具体而言，动力组件421包括一步进电机、与步进电机相连的减速机以及一联轴器，麦克纳姆轮423经由轮轴422、联轴器与带减速机的步进电机相连，轴上设有平键，对应的轴上还设有卡簧槽和台阶以实现后轮的轴向固定。需要小车直线行进时，相应的步进电机驱动所有轮子以相同转速滚动，当小车需要转弯时步进电机驱动两后轮以不同转速滚动，从而通过差速以及麦克纳姆轮实现小车的转弯。

以下结合使用小车进行放射性药物清洁的具体过程对本实用新型所示小车的工作原理进一步说明。

(1)准备工作：在小车上放置需要的指示笔、吸水纸，安装蘸有去污剂的清洁毛巾于清洁转盘处；

(2)通过遥控小车，使小车到达事故发地点，并启动小车上的(播放器)扬声器，对周边人员进行预警；

(3)小车上的辐射探测器对事发地点的污染程度与污染范围进行检测，所得数据通过通信模块回传至控制中心；

(4)遥控小车到达污染范围，控制模块发送指令，机械爪抓取模块开始工作，抓起指示笔对污染范围进行标识，标识完成后放下指示笔；

(5)控制模块发送指令，机械爪抓起吸水纸，对放射性药物进行吸取，等待一段时间后，抓取吸取药物后的吸水纸，并将其丢入小车本体上固定的铅材料垃圾桶内；

(6)控制模块发送指令，清洁模块开始工作，电机带动清洁转盘转动，对地面进行再次清洁；

(7)清洁完毕后，控制模块发送指令，使清洁模块上的电磁铁断电，毛巾脱落，机械爪将毛巾抓取后扔到小车上固定的铅垃圾桶内。

通过上述过程，即可安全快捷的实现泄露的放射性药物的处理。

本实用新型提供的核辐射和放射性事故应急处理小车，通过自动化智能机器小车代替人工，能够有效减少人体受到的辐射。当放射性药物泄露事故发生后，小车启动，通过遥控的方式配合摄像头使得小车到达泄露地点，到达泄露地点后，通过检测通信模块检测污染范围及严重程度，之后通过机械爪抓取辐射清理工具吸取放射性药物以及通过地面清洁模进行放射性药物的清理工作，通过机械爪抓取指示笔进行区域标示。

另外，播放器的设置，可在行进途中通过内置的播放器提醒工作人员进行疏散。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。