摘要：为了探究应急机器人在核环境下安装不同工具头作业时机械臂的强度和可靠性,分析设计的合理性,为改进结构、提高性能稳定性及延长寿命提供依据,建立了应急机器人的有限元模型,并选取破碎锤和挖斗两种典型末端工具作业时的两种不利工况,通过ANSYS有限元软件进行静力学仿真分析。结果表明:应力集中主要发生在工具头施力处及油缸与臂铰接处,是可能产生破坏的主要原因。针对动臂进行结构优化设计,使其重量由41.7 kg优化为30.1 kg,减重28.06%;并根据优化结果加工出试验样机,将理论分析用于生产实践上,验证了优化结果的可行性。

摘要：为提高核环境巡检机器人路径规划的效果,将一种新型智能优化算法—鹈鹕优化算法(Pelican Optimization Algorithm,POA)应用于解决该问题,并进行了实例分析。介绍了POA基本原理,给出了算法主要流程;利用4个基准测试函数对POA性能进行了验证,并与另外3种典型优化算法进行了对比分析;构建了简单和复杂的核巡检机器人两种工作环境,利用POA进行路径规划。结果表明,POA算法的寻优精度更高且计算稳定性好,在耗时更少的情况下,可以获得更短的移动路径,具有一定的优势。

摘要：为了提高核应急处置机器人的工作效率,解决核应急处置作业中需要频繁手动更换作业工具操作不便的问题,设计了一种能够使机器人不需要人工现场辅助,仅通过遥操作控制,即可更换液压工具头的快换装置。阐述了快换装置的机械结构、工作原理及工作过程。对其性能参数进行了分析,并建立了快换装置在不同姿态时的力学模型。结合有限元分析软件ANSYS Workbench,对快换装置在不同姿态下携带负载的情况进行了仿真试验,对结构强度进行了校核。最后通过实物样机的研制验证了设计的合理性。

摘要：为了解决在维护、替换、拆卸核设施的过程中频繁更换机器人末端工具的不便以及多次更换末端工具的过程中对环境、人员造成的二次性污染的可能性等问题。设计了一种核环境下机器人多功能自动换接并拆卸不同规格螺母的工作装置,并对该装置的性能参数进行了分析,结合动力学仿真软件Adams对装置进行了动力学仿真分析,得出的仿真结果同理论计算进行了对比,验证了设计的可靠性和合理性;并根据分析结果加工出实验样机,将理论分析用于生产实践,验证了分析结果的可行性。

摘要：传感器的耐辐照性能是核环境作业机器人能否应用于高剂量率γ射线测量技术的基本指标之一。辐照后效应则是研究传感器辐照后恢复以及辐照间接加固的重要参考因素。以倾角传感器为研究对象,结合辐照损伤效应外界因素中剂量率效应的理论,设计了辐照实验,以测量其耐辐射总剂量,研究不同剂量率对耐辐射总剂量的影响,辐照效应对倾角传感器性能参数的影响,探索倾角传感器耐辐照性能。

摘要：控制器的耐辐照性能是核环境作业机器人能否应用于高剂量率γ射线测量技术的基本指标之一,通过局部屏蔽或封装的方法可提高电子器件的耐辐射能力。论文采用MCNP5(基于蒙特卡罗方法计算中子、光子、电子输运问题的通用软件包)模拟研究了钨、铅等多种重金属及合金对γ射线的屏蔽性能,在模拟计算的基础上对屏蔽层材料及其厚度进行了优化设计。