一种爬壁机器人投放装置及投放方法与流程

本发明属于核工业领域，特别涉及该领域中的一种用于地下放射性废液贮存罐外表面辐射水平普查的爬壁机器人投放装置及投放方法。

背景技术：

地下高放废液贮存罐（以下简称贮存罐）要进行退役拆除前的源项调查，而贮存罐外表面的剂量率水平是贮存罐退役源项调查当中需要获取的主要数据之一，其主要用于绘制辐射分布图、建立辐射源模型以及进行总γ放射性活度的源项计算，是贮存罐退役设计和退役实施及退役过程中放射性废物管理及相关的安全和环境评价的重要依据。贮存罐位于地下设备室内，其立面示意图如图1所示。

贮存罐11尺寸为ф7000×4500mm，材质为00cr18ni9ti，坐落在设备室12内高500mm的不锈钢托盘上，设备室内腔尺寸为ф8500×5585mm，侧壁、底板及顶部均为混凝土结构，顶部混凝土盖板厚1600mm，开有一个潜望孔（ф89mm）和一个人孔13（ф600mm）。潜望孔用于观测设备室夹层情况；人孔用于设备安装，安装完成后加盖板密封。设备室人孔是可以由外部进入设备室夹层的唯一通道，由于辐射水平很高，人员不能靠近作业。因此，没有专门的移动载体，单纯使用仪表对贮存罐外表面进行全面的直接测量是不可能的。所需专门的移动载体要具备以下功能：

（1）可携带剂量仪和摄像、照明等设备在贮存罐表面进行上下左右移动，垂直方向载重能力可达10kg；

（2）可远距离无线/有线遥控操作；

（3）可通过设备室现有人孔到达贮存罐表面任意位置；

（4）满足贮存罐表面潮湿的作业条件。

爬壁机器人具有上述功能，可以作为专门的移动载体，载带剂量仪和照明及摄像等设备对地下贮存罐外表面进行辐射水平普查，但是怎样才能将其投放到贮存罐的侧壁上这一技术问题尚未得到很好的解决。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种可以方便的将爬壁机器人投放到贮存罐侧壁上的投放装置及投放方法。

本发明采用如下技术方案：

一种爬壁机器人投放装置，其改进之处在于：所述的投放装置包括固定组件，在固定组件上安装可以沿水平方向伸缩的平移驱动组件，在平移驱动组件上安装平移组件，在平移组件的外侧安装切线调整组件，此外还包括与平移组件的外侧相铰接的翻转组件。

进一步的，在平移组件的顶部安装托盘，底部安装滚轮。

进一步的，所述的切线调整组件包括下视摄像头和竖直向下发光的激光传感器。

进一步的，在平移组件上安装气缸，该气缸的气缸杆头部与翻转组件固定连接。

进一步的，所述的投放装置还包括控制各部分运行的控制系统。

一种爬壁机器人投放方法，使用上述的爬壁机器人投放装置，其改进之处在于，包括如下步骤：

（1）将翻转组件翻转至水平位置，缩回平移驱动组件使平移组件靠近固定组件，启动爬壁机器人使其水平吸附在平移组件的托盘上；

（2）将携带有爬壁机器人的投放装置悬挂在吊车的吊钩下，吊车放下吊钩使投放装置下移靠近地下设备室的人孔；

（3）在接近人孔时将翻转组件向下翻转90°至竖直位置，使投放装置的横向尺寸最小；

（4）在投放装置穿过人孔进入设备室后，将翻转组件向上翻转90°至水平位置，随后缓慢将投放装置降至贮存罐的顶面；

（5）在投放装置的固定组件与贮存罐顶面完全紧密贴合后，伸出平移驱动组件使平移组件向贮存罐的边沿移动，安装在平移组件外侧的切线调整组件通过其下视摄像头配合激光传感器来检测平移组件是否到达了贮存罐的边沿，在正好到达贮存罐的边沿时停止移动；

（6）启动爬壁机器人，使其从平移组件的托盘上水平移动到翻转组件上，然后将翻转组件向下翻转90°至竖直位置，使其正好贴合在贮存罐的侧壁上；

（7）爬壁机器人从翻转组件移动到贮存罐的侧壁上，然后沿侧壁绕行，进行贮存罐的辐射水平普查作业；

（8）爬壁机器人工作结束后移回翻转组件，将翻转组件向上翻转90°至水平位置，爬壁机器人再从翻转组件水平移动到平移组件的托盘上，然后缩回平移驱动组件使平移组件靠近固定组件，吊车提起吊钩使投放装置上移靠近地下设备室的人孔，在接近人孔时将翻转组件向下翻转90°至竖直位置，使投放装置的横向尺寸最小，在投放装置穿过人孔离开设备室后，将翻转组件向上翻转90°至水平位置，投放作业结束。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的投放装置，针对进出地下设备室的通道（人孔）狭小和爬壁机器人的辐射水平测量范围必须覆盖贮存罐罐体所有外表面的特点，无需人工近距离辅助即可将爬壁机器人由人孔安全送至贮存罐的侧壁，在爬壁机器人完成对贮存罐的辐射水平普查作业后还能携带其安全返回地面。该投放装置可以远程控制，降低了操作人员所受的辐射水平。

本发明所公开的投放方法，可以使爬壁机器人安全的通过设备室现有的人孔进出，准确到达贮存罐的侧壁表面，并从贮存罐的侧壁表面安全返回地面，完成对贮存罐的辐射水平普查作业。

附图说明

图1是贮存罐及其所在地下设备室的立面示意图；

图2是本发明实施例1所公开投放装置的结构示意图；

图3是本发明实施例1所公开投放装置所投放的爬壁机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，如图2所示，本实施例公开了一种爬壁机器人投放装置，所述的投放装置包括固定组件1，在固定组件上安装可以沿水平方向伸缩的平移驱动组件2，在平移驱动组件上安装平移组件5，在平移组件的外侧安装切线调整组件3，此外还包括与平移组件的外侧相铰接的翻转组件4。

在本实施例中，在平移组件的顶部安装托盘，底部安装滚轮。所述的切线调整组件包括下视摄像头和竖直向下发光的激光传感器。在平移组件上安装气缸，该气缸的气缸杆头部与翻转组件固定连接。所述的投放装置还包括控制各部分运行的控制系统。

图3是本发明实施例1所公开投放装置所投放的爬壁机器人的结构示意图，其中：31表示转接架；32表示螺钉螺母；33表示不锈钢架；34表示γ辐射水平测量探头；35表示摄像头。

本实施例还公开了一种爬壁机器人投放方法，使用上述的爬壁机器人投放装置，包括如下步骤：

（1）将翻转组件翻转至水平位置，缩回平移驱动组件使平移组件靠近固定组件，启动爬壁机器人使其水平吸附在平移组件的托盘上；

（2）将携带有爬壁机器人的投放装置悬挂在吊车的吊钩下，吊车放下吊钩使投放装置下移靠近地下设备室的人孔；

（3）在接近人孔时将翻转组件向下翻转90°至竖直位置，使投放装置的横向尺寸最小，以便能够顺利通过ф600mm的人孔；

（4）在投放装置穿过人孔进入设备室后，将翻转组件向上翻转90°至水平位置，随后缓慢将投放装置降至贮存罐的顶面；

（5）在投放装置的固定组件与贮存罐顶面完全紧密贴合后，伸出平移驱动组件使平移组件向贮存罐的边沿移动，安装在平移组件外侧的切线调整组件通过其下视摄像头配合激光传感器来检测平移组件是否到达了贮存罐的边沿，在正好到达贮存罐的边沿时停止移动；

（6）启动爬壁机器人，使其从平移组件的托盘上水平移动到翻转组件上，然后将翻转组件向下翻转90°至竖直位置，使其正好贴合在贮存罐的侧壁上；

（7）爬壁机器人从翻转组件移动到贮存罐的侧壁上，然后沿侧壁绕行，进行贮存罐的辐射水平普查作业；

（8）爬壁机器人工作结束后移回翻转组件，将翻转组件向上翻转90°至水平位置，爬壁机器人再从翻转组件水平移动到平移组件的托盘上，然后缩回平移驱动组件使平移组件靠近固定组件，吊车提起吊钩使投放装置上移靠近地下设备室的人孔，在接近人孔时将翻转组件向下翻转90°至竖直位置，使投放装置的横向尺寸最小，在投放装置穿过人孔离开设备室后，将翻转组件向上翻转90°至水平位置，投放作业结束，完成对这个贮存罐的辐射水平普查作业。