、射線衰減模 型W及機(jī)器人的負(fù)載模型計(jì)算機(jī)器人的抗核福射能力、活動(dòng)能力，通過優(yōu)化的方式可W得 到最優(yōu)化的抗核加固的方案。隨著抗福射材料和優(yōu)化方法的增加，本庫不斷增大。（8)所述 作業(yè)過程顯示和控制模塊數(shù)據(jù)庫，包括第一視角和第=視角切換、第一視角下多視野窗口、 遙操作手柄驅(qū)動(dòng)選擇、福射計(jì)量（率）的顯示、抗福射闊值設(shè)定、作業(yè)計(jì)時(shí)（倒計(jì)時(shí)）、福射 報(bào)警提示、作業(yè)路徑和福射計(jì)量記錄和顯示、作業(yè)最優(yōu)路徑顯示、作業(yè)過程回放等模塊，顯 示和控制模塊隨著各種新的輔助設(shè)備和功能的增加而增加，本庫不斷增大。（9)所述作業(yè)任 務(wù)設(shè)置與優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫，包括選擇不同的任務(wù)和優(yōu)化算法，隨著作業(yè)任務(wù)和優(yōu)化算法的 增加，本庫不斷增大。各項(xiàng)數(shù)據(jù)的具體建立方式及作用見表1所示。
[0030] 進(jìn)一步的，所述采集機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)的步驟SOI中，采集數(shù)據(jù)的方 式包含W數(shù)據(jù)輸入文件導(dǎo)入，數(shù)據(jù)文件來自前期數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)； W數(shù)據(jù)輸入文件導(dǎo)入，數(shù)據(jù)文件來自前期數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)； 選擇已有模型庫中的模型； 修改已有模型庫中的模型； 根據(jù)需求實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)建立全新模型等四種方式。
[0031] 進(jìn)一步的，所述根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)在建立好的模型中進(jìn)行機(jī)器人任務(wù)虛擬仿 真的步驟S02中，除對所述步驟so1采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬仿真外，還包括對福射值衰減情 況、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)情況、機(jī)器人作業(yè)情況、機(jī)器人漫游狀態(tài)、多人稱多視角控制等進(jìn)行虛擬仿 真的步驟。
[0032] 進(jìn)一步的，所述對機(jī)器人作業(yè)過程虛擬仿真及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行顯示的步驟S04中， 還包括對機(jī)器人作業(yè)過程、機(jī)器人動(dòng)態(tài)作業(yè)路徑、機(jī)器人作業(yè)時(shí)間、福照劑量等內(nèi)容進(jìn)行顯 示的步驟。
[0033] 進(jìn)一步的，所述根據(jù)作業(yè)機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境和任務(wù)對所述機(jī)器人抗核加固方案的 優(yōu)化及所述機(jī)器人的作業(yè)過程進(jìn)行優(yōu)化步驟S03中，還包括機(jī)器人作業(yè)路徑、任務(wù)分解、福 射防護(hù)等內(nèi)容的優(yōu)化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括， 建模單元，用于采集機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境的數(shù)據(jù)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)建立機(jī)器人及其作業(yè) 環(huán)境的模型； 虛擬仿真單元，用于根據(jù)所述建模單元建立的機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境的模型結(jié)合機(jī)器人 的作業(yè)任務(wù)進(jìn)行機(jī)器人動(dòng)態(tài)作業(yè)仿真； 顯示單元，用于將所述虛擬仿真單元仿真的機(jī)器人動(dòng)態(tài)作業(yè)過程及相關(guān)參數(shù)顯示； 決策優(yōu)化單元，用于根據(jù)作業(yè)機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境和任務(wù)對所述機(jī)器人抗核加固方案的 優(yōu)化及所述機(jī)器人的作業(yè)過程進(jìn)行優(yōu)化。2. 如權(quán)利要求1所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人 及所述機(jī)器人作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)、輻射環(huán)境數(shù)據(jù)、射線衰減模型數(shù)據(jù)庫、聯(lián) 動(dòng)控制模塊數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人模型數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人輔助工具模型數(shù)據(jù)庫、遙控手柄接口模塊數(shù) 據(jù)庫、抗核加固模塊數(shù)據(jù)庫、作業(yè)過程顯示和控制模塊數(shù)據(jù)庫和作業(yè)任務(wù)設(shè)置與優(yōu)化模型 數(shù)據(jù)庫； 所述射線衰減模型數(shù)據(jù)庫中包含射線衰減模型數(shù)據(jù)，所述聯(lián)動(dòng)控制模塊數(shù)據(jù)庫中包含 聯(lián)動(dòng)控制模塊數(shù)據(jù)，所述機(jī)器人模型數(shù)據(jù)庫中包含機(jī)器人模型數(shù)據(jù)，所述機(jī)器人輔助工具 模型數(shù)據(jù)庫包含機(jī)器人輔助工具模型數(shù)據(jù)，所述遙控手柄接口模塊數(shù)據(jù)庫中包含控手柄接 口模塊數(shù)據(jù)，抗核加固模塊數(shù)據(jù)庫包含抗核加固模塊數(shù)據(jù)，所述作業(yè)過程顯示和控制模塊 數(shù)據(jù)庫包含作業(yè)過程顯示和控制模塊數(shù)據(jù)，所述作業(yè)任務(wù)設(shè)置與優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫包含作業(yè) 任務(wù)設(shè)置與優(yōu)化模型數(shù)據(jù)。3. 如權(quán)利要求2所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真系統(tǒng)，其特征在于，還包括對輻 射值衰減情況、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)情況、機(jī)器人作業(yè)情況、機(jī)器人漫游狀態(tài)、多人稱多視角控制等 進(jìn)行虛擬仿真。4. 如權(quán)利要求2所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單 元顯示內(nèi)容還包括機(jī)器人作業(yè)環(huán)境與過程、機(jī)器人動(dòng)態(tài)作業(yè)路徑、機(jī)器人作業(yè)時(shí)間、輻照劑 量等內(nèi)容。5. 如權(quán)利要求1所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述建模單 元采集機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境的數(shù)據(jù)的方式包括： (1) 以數(shù)據(jù)輸入文件導(dǎo)入，數(shù)據(jù)文件來自前期數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)； (2) 選擇已有模型庫中的模型； (3) 修改已有模型庫中的模型； (4) 根據(jù)需求實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)建立全新模型四種方式。6. -種核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真方法，其特征在于， 包括采集機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)將機(jī)器人及機(jī)器人作業(yè)環(huán)境進(jìn) 行建模的步驟； 包括根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)在建立好的模型中進(jìn)行機(jī)器人任務(wù)虛擬仿真的步驟； 包括根據(jù)作業(yè)機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境和任務(wù)對所述機(jī)器人抗核加固方案的優(yōu)化及所述機(jī) 器人的作業(yè)過程進(jìn)行優(yōu)化的步驟； 包括對機(jī)器人作業(yè)過程虛擬仿真及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行顯示的步驟。7. 如權(quán)利要求6所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真方法，其特征在于，所述采集機(jī) 器人及其作業(yè)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)的步驟中，所述數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)、輻射環(huán)境數(shù)據(jù)、射線衰 減模型數(shù)據(jù)庫、聯(lián)動(dòng)控制模塊數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人模型數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人輔助工具模型數(shù)據(jù)庫、遙 控手柄接口模塊數(shù)據(jù)庫、抗核加固模塊數(shù)據(jù)庫、作業(yè)過程顯示和控制模塊數(shù)據(jù)庫和作業(yè)任 務(wù)設(shè)置與優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行采集匯總的步驟； 所述射線衰減模型數(shù)據(jù)庫中包含射線衰減模型數(shù)據(jù)，所述聯(lián)動(dòng)控制模塊數(shù)據(jù)庫中包含 聯(lián)動(dòng)控制模塊數(shù)據(jù)，所述機(jī)器人模型數(shù)據(jù)庫中包含機(jī)器人模型數(shù)據(jù)，所述機(jī)器人輔助工具 模型數(shù)據(jù)庫包含機(jī)器人輔助工具模型數(shù)據(jù)，所述遙控手柄接口模塊數(shù)據(jù)庫中包含控手柄接 口模塊數(shù)據(jù)，抗核加固模塊數(shù)據(jù)庫包含抗核加固模塊數(shù)據(jù)，所述作業(yè)過程顯示和控制模塊 數(shù)據(jù)庫包含作業(yè)過程顯示和控制模塊數(shù)據(jù)，所述作業(yè)任務(wù)設(shè)置與優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫包含作業(yè) 任務(wù)設(shè)置與優(yōu)化模型數(shù)據(jù)。8. 如權(quán)利要求6所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真方法，其特征在于，所述采集機(jī) 器人及其作業(yè)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)的步驟中，采集數(shù)據(jù)的方式包含： (1) 以數(shù)據(jù)輸入文件導(dǎo)入，數(shù)據(jù)文件來自前期數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)； (2) 選擇已有模型庫中的模型； (3) 修改已有模型庫中的模型； (4) 根據(jù)需求實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)建立全新模型。9. 如權(quán)利要求6所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)機(jī) 器人的作業(yè)任務(wù)在建立好的模型中進(jìn)行機(jī)器人任務(wù)虛擬仿真的步驟中，還包括對輻射值衰 減情況、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)情況、機(jī)器人作業(yè)情況、機(jī)器人漫游狀態(tài)、多人稱多視角控制等進(jìn)行虛 擬仿真。10. 如權(quán)利要求6所述的核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真方法，其特征在于，所述對機(jī)器 人作業(yè)過程虛擬仿真及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行顯示的步驟中，還包括對機(jī)器人作業(yè)過程、機(jī)器人動(dòng) 態(tài)作業(yè)路徑、機(jī)器人作業(yè)時(shí)間、輻照劑量等內(nèi)容進(jìn)行顯示。
【專利摘要】本發(fā)明涉及虛擬仿真領(lǐng)域，特別涉及一種核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)仿真系統(tǒng)及方法。所述仿真系統(tǒng)包括建模單元、虛擬仿真單元、顯示單元、決策優(yōu)化單元。本發(fā)明提供的輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)及方法，通過采用計(jì)算機(jī)虛擬仿真和模型庫技術(shù)快速地對核輻射環(huán)境下機(jī)器人作業(yè)過程進(jìn)行虛擬仿真，以達(dá)到在將機(jī)器人正式投入核輻射環(huán)境使用前，使其能夠接受實(shí)時(shí)訓(xùn)練、優(yōu)化、決策支持，從而保證機(jī)器人正式使用時(shí)的快速性、可靠性、有效性以及可控性，同時(shí)本發(fā)明采用三維建模技術(shù)、模型庫技術(shù)和積木構(gòu)建的方式建立核輻射環(huán)境下的虛擬機(jī)器人作業(yè)的仿真系統(tǒng)，具有模擬環(huán)境建立快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，對應(yīng)對核事故應(yīng)急處理處置非常有效。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號(hào)】CN105182792
【申請?zhí)枴緾N201510487833
【發(fā)明人】劉成, 李磊民, 閆文珠
【申請人】西南科技大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月10日