專利名稱：一種環(huán)境輻射劑量移動測量機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種環(huán)境輻射劑量移動的測量，尤其涉及一種環(huán)境輻射劑 量移動測量的機器人。
背景技術(shù)：
移動機器人通常包含環(huán)境感知傳感器，車體結(jié)構(gòu)，電機驅(qū)動結(jié)構(gòu)，機械執(zhí) 行機構(gòu)等。環(huán)境感知傳感器主要有聲音傳感器，測距傳感器，位置/速度傳感 器，圖像傳感器，光電傳感器等。其中聲音傳感器用以實現(xiàn)環(huán)境聲音的拾取， 測距傳感器用以實現(xiàn)測量機器人與環(huán)境中障礙物的直線距離，位置/速度傳感器 用以實現(xiàn)機器人自身運動速度的檢測與當(dāng)前位置的測量，圖像傳感器通常用來 實現(xiàn)對周圍環(huán)境的圖像感知，光電傳感器主要用以實現(xiàn)蔽障，測距和開關(guān)等作 用。車體結(jié)構(gòu)主要用以承載電路板，.驅(qū)動電機的分布與固定等作用，電機驅(qū)動
結(jié)構(gòu)用以實現(xiàn)對電動機的驅(qū)動，機械執(zhí)行機構(gòu)是機器人通過傳感器獲取的信 息，進行算法判斷后，對具體目標(biāo)物執(zhí)行的動作的機械結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述中存在的問題與缺陷，本實用新型提供了一種環(huán)境輻射劑量移 動測量的機器人。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本實用新型所涉及的一種環(huán)境輻射劑量移動測量的機器人，主要包括環(huán) 境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境輻射劑量移動測量系 統(tǒng)主要包括主控制電路與該主控制電路相連接的測量輻射劑量的輻射劑測量 模塊、傳輸輻射劑量的高速無線數(shù)傳模塊、采集并進行壓縮周圍環(huán)境圖像信息的圖像采集模塊與壓縮模塊，所述主控制電路還連接有左、右輪光電編碼器、
左右輪電機驅(qū)動及檢測機器人的多路防碰撞開關(guān)及補充光源的白光LED驅(qū)動。
所述輻射劑測量模塊、高速無線數(shù)傳模塊、多路防碰撞開關(guān)及圖像采集與 壓縮模塊分別與所述主控制電路相連。所述輻射劑測量模塊的電路還包括產(chǎn) 生熒光的NaI警惕晶體、進行光信號放大和光電轉(zhuǎn)換得到電信號的光電倍增管、 前置放大器及高速比較器，且所述高速比較器與發(fā)送記數(shù)值給機器人的主控電 路相連接。所述環(huán)境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)通過無線通信模塊與遠(yuǎn)程計 算機相連。
本實用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是
可以進行無人的環(huán)境輻射連續(xù)測量和分布圖繪制，避免了人員進入到危險 強輻射區(qū)域，保障了人員安全，同時也提高了環(huán)境輻射劑量分布的掌握情況， 減少了繁瑣的人工記錄，提高工作效率，也使得環(huán)境輻射劑量的測量數(shù)據(jù)更加 形象生動。


圖l是環(huán)境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2是輻射劑量測量模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本 實用新型實施方式作進一步地詳細(xì)描述
如圖1所示，展示了環(huán)境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要 包括左輪光電編碼器101、右輪光電編碼器102、左輪電機驅(qū)動103、右輪電 機驅(qū)動104、主控制電路105、輻射劑測量模塊106、高速無線數(shù)傳模塊107、圖 像采集與壓縮模塊108多路防碰撞開關(guān)109及白光LED驅(qū)動110。其中，將來自左 右輪增量式光電編碼器的信號IOI、 102輸入到主控制電路105，并調(diào)用位移積分算法可以計算得到當(dāng)前機器人相對上次時間間隔的Ax， Ay的變化，也就得到 了當(dāng)前時刻機器人的坐標(biāo)值(相對于初始出發(fā)點)，該坐標(biāo)值通過高速無線數(shù) 傳模塊107發(fā)送到遠(yuǎn)程的計算機上。輻射劑量測量模塊106每隔1分鐘(該測量時 間可以通過上位機來設(shè)定)將當(dāng)前測量得到的輻射劑量通過UART總線、發(fā)送到 機器人的主控制電路105，并由主機傳輸給高速無線數(shù)傳模塊107，最后無線發(fā) 送到遠(yuǎn)程PC機上。圖像采集與壓縮模塊108每秒鐘輸出6禎的JPEG圖片，并由 無線數(shù)傳模塊107發(fā)送到遠(yuǎn)程PC機。大功率白光LED驅(qū)動110電路驅(qū)動一個2瓦 的白光LED用作光源補償作用，用以增強環(huán)境的光照。多路防碰撞開關(guān)109是 多個安裝在機器人周圍的微型行程開關(guān)，根據(jù)多路防碰撞開關(guān)發(fā)出的信號檢測 機器人是否與環(huán)境中的障礙物發(fā)生碰撞。
如圖2所示，展示了輻射劑量測量模塊電路結(jié)構(gòu)，其中，當(dāng)入射射線經(jīng)過 Nal晶體201產(chǎn)生熒光，并由光電倍增管202進行光信號放大和光電轉(zhuǎn)換得到電 信號，該電壓信號經(jīng)過前置放大器203放大后輸入到高速比較器204中，與參考 電壓閾值進行比較，當(dāng)輸入電壓信號大于該閾值，則主控制電路105得到一個 脈沖，主控制電路105每隔一段時間將累加的計數(shù)值發(fā)送給測量機器人，并清 零重新計數(shù)。高壓電源205采用變壓器升壓方式獲得+5v到+800v的升壓，提供 光電倍增管202的工作電源。
所述環(huán)境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)的工作流程為操作員將機器人放 置于任意位置，并開啟測量機器人的電源，由于機器人尚未收到上位機發(fā)送的 啟動命令，故機器人處于待命狀態(tài)。當(dāng)操作員在遠(yuǎn)程PC機上打開上位機控制軟 件，并與機器人建立無線連接后，發(fā)送啟動命令，機器人開始運動，實時的發(fā) 送當(dāng)前的環(huán)境圖片數(shù)據(jù)給上位機，并顯示在上位機屏幕上，同時機器人上的輻 射劑量測量模塊也開始工作，每隔一段時間將測量結(jié)果發(fā)送給機器人的主機， 機器人的主機將接收到的左右輪增量式光電編碼器的信號進行位移積分獲得 當(dāng)前的坐標(biāo)值，結(jié)合輻射劑量測量結(jié)果一起發(fā)送回遠(yuǎn)程PC機，遠(yuǎn)程PC機根據(jù)每次機器人返回的坐標(biāo)值繪制機器人的運動路徑，并在每個運動路徑上的離散 點處標(biāo)記該位置的輻射劑量測量值。操作員可以根據(jù)機器人返回的圖像決定機 器人的下一個運動方向和測量位置，并發(fā)送運動命令，控制機器人向某個方向
運動。最后當(dāng)測量結(jié)束時，控制機器人返回原點位置。就此遠(yuǎn)程PC機上就可以
得到一幅完整的機器人運動路徑和當(dāng)前環(huán)境輻射劑量的分布圖。
本實施例提供的環(huán)境輻射劑量移動測量機器人，具備圖像傳感器，無線通 信模塊，位置/速度傳感器的機器人，而該機器人與傳統(tǒng)機器人不同的地方是具 備測量環(huán)境輻射的功能。該機器人能夠?qū)D像傳感器采集回來的周圍環(huán)境圖像 信息通過高速的無線數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程的計算機，并顯示在計算機屏幕 上，操作員根據(jù)測量的需求通過上位機軟件發(fā)送無線控制命令控制機器人的運
動，并啟動輻射測量功能，機器人將采集到的環(huán)境輻射劑量和當(dāng)前的X， Y坐 標(biāo)分時的發(fā)送回遠(yuǎn)程計算機，計算機上的軟件根據(jù)機器人發(fā)送回來的信息，構(gòu) 建機器人的運動路線和該路線上離散點處的輻射劑量值。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范 圍內(nèi)，可輕易想到的變化或#換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因 此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種環(huán)境輻射劑量移動測量機器人，主要包括環(huán)境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境輻射劑量移動測量系統(tǒng)主要包括主控制電路與該主控制電路相連接的測量輻射劑量的輻射劑測量模塊、傳輸輻射劑量的高速無線數(shù)傳模塊、采集并進行壓縮周圍環(huán)境圖像信息的圖像采集模塊與壓縮模塊，所述主控制電路還連接有左、右輪光電編碼器、左右輪電機驅(qū)動及檢測機器人的多路防碰撞開關(guān)及補充光源的白光LED驅(qū)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的環(huán)境輻射劑量移動測量機器人，其特征在于，所述輻射劑測量模塊的電路還包括檢査環(huán)境輻射射線，并產(chǎn)生熒光的NaI警惕晶體、進行光信號放大和光電轉(zhuǎn)換得到電信號的光電倍增管、前置放大器及高 速比較器，且所述高速比較器與發(fā)送記數(shù)值給機器人的主控電路相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的環(huán)境輻射劑量移動測量機器人，其特征在于，所述環(huán)境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)通過無線通信模塊與遠(yuǎn)程計算機相連。
專利摘要本實用新型公開了一種環(huán)境輻射劑量移動測量機器人，主要包括環(huán)境輻射劑量移動測量機器人系統(tǒng)，且該系統(tǒng)主要包括主控制電路與該主控制電路相連接的測量輻射劑量的輻射劑測量模塊、傳輸輻射劑量的高速無線數(shù)傳模塊、采集并進行壓縮周圍環(huán)境圖像信息的圖像采集模塊與壓縮模塊，所述主控制電路還連接有左、右輪光電編碼器、左右輪電機驅(qū)動及檢測機器人的多路防碰撞開關(guān)及補充光源的白光LED驅(qū)動。本實用新型通過無線的方式進行環(huán)境輻射劑量的測量，并能夠進行環(huán)境輻射劑量的分布圖繪制。
文檔編號G01T1/16GK201233443SQ20082010920
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者姚圣國, 張慶賢, 曾國強, 朱洪均, 王興建, 葛良全, 賴萬昌 申請人:成都理工大學(xué)