本發(fā)明涉及一種電路切換模塊,屬于機器人控制領域。
背景技術:
核能及核技術被譽為20世紀最重要的創(chuàng)造之一,它在造福人類的同時,帶來了核安全問題以及嚴重威脅公共安全。不斷發(fā)生的核事故,一次次的給人們敲響警鐘。
核事故不同于普通的安全事故,在核事故發(fā)生現(xiàn)場及周圍,由于有高劑量的放射性物質存在,人不能直接進入。為了獲得核應急狀態(tài)的輻射場分布數(shù)據(jù),需要在事故地點進行實地、快速、準確的測量,同時結合事故單位提供的源項信息進行綜合判斷,得出輻照水平,為應急救援人員提供詳細、準確的數(shù)據(jù)支持。這對于核應急工作具有重大研究意義,特別是對民用和軍用核設施的應急救援、輻射水平的日常監(jiān)控能起到巨大作用。普通的機器人又難以適應如此復雜的環(huán)境以及強輻射場的照射,因而核工業(yè)急切需要抗強輻射機器人以協(xié)助處理此類事故。
在核輻射環(huán)境下,機器人可以采用有線控制方式,但有線控制受到其控制范圍小、有可能發(fā)生纏繞等因素的影響,會對完成任務帶來其他困難。所以選用無線控制方式比較靈活,但無線控制又會受到電磁強烈干擾與堅固廠房、安全殼的屏蔽的影響,使得通信條件惡化,數(shù)據(jù)傳輸困難,一旦發(fā)生通信中斷失去控制,機器人的回收又將成為事故處理過程中的新問題,即當機器人由于通信中斷而失去控制,造成困在事故區(qū)導致機器人難以收回。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是為了解決核輻射環(huán)境下,當機器人由于通信中斷而失去控制,導致機器人被困在事故區(qū)域難以收回的問題,提供了一種核工業(yè)機器人在核環(huán)境下的工作模式的強制切換模塊。
本發(fā)明所述核工業(yè)機器人在核環(huán)境下的工作模式的強制切換模塊,在防輻射外殼的外部設置信號強度檢測儀,在防輻射外殼的內部設置有控制電路,所述控制電路包括蓄電池GB、中間繼電器K1、比較器A1、滑動變阻器RP、NPN三極管VT1和NPN三極管VT2;
信號強度檢測儀的無線強度信號輸出端與比較器A1的反相輸入端相連;比較器A1的同相輸入端連接滑動變阻器RP的一個固定端;
蓄電池GB的正極同時連接比較器A1正極供電端子、中間繼電器K1線圈的一端和中間繼電器K1常開觸點的一端;比較器A1的輸出端連接NPN三極管VT1的基極,NPN 三極管VT1的發(fā)射極連接NPN三極管VT2的基極;NPN三極管VT1的集電極同時連接中間繼電器K1線圈的另一端和NPN三極管VT2的集電極;中間繼電器K1常開觸點的另一端連接自主控制模式電路單元的正極供電端子;
蓄電池GB的負極同時連接滑動變阻器RP的另一個固定端及其活動端、比較器A1負極供電端子、NPN三極管VT2的發(fā)射極和自主控制模式電路單元的負極供電端子。
本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明在雙模態(tài)工作方式采用自主與遙控結合的方式基礎上設計一種可以在兩種模式之間自主切換的電路控制模塊。當通信受到阻礙時,機器人可以自行的切換到自主控制方式,從而繼續(xù)完成任務或選擇按原路退回,可以解決當機器人由于通信終端而失去控制困在事故區(qū)導致機器人難以收回的問題,大大降低不必要的損失。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所述核工業(yè)機器人在核環(huán)境下的工作模式的強制切換模塊的電路原理圖。
具體實施方式
具體實施方式一:下面結合圖1說明本實施方式,本實施方式所述核工業(yè)機器人在核環(huán)境下的工作模式的強制切換模塊,在防輻射外殼1的外部設置信號強度檢測儀2,在防輻射外殼1的內部設置有控制電路,所述控制電路包括蓄電池GB、中間繼電器K1、比較器A1、滑動變阻器RP、NPN三極管VT1和NPN三極管VT2;
信號強度檢測儀2的無線強度信號輸出端與比較器A1的反相輸入端相連;比較器A1的同相輸入端連接滑動變阻器RP的一個固定端;
蓄電池GB的正極同時連接比較器A1正極供電端子、中間繼電器K1線圈的一端和中間繼電器K1常開觸點的一端;比較器A1的輸出端連接NPN三極管VT1的基極,NPN三極管VT1的發(fā)射極連接NPN三極管VT2的基極;NPN三極管VT1的集電極同時連接中間繼電器K1線圈的另一端和NPN三極管VT2的集電極;中間繼電器K1常開觸點的另一端連接自主控制模式電路單元的正極供電端子;
蓄電池GB的負極同時連接滑動變阻器RP的另一個固定端及其活動端、比較器A1負極供電端子、NPN三極管VT2的發(fā)射極和自主控制模式電路單元的負極供電端子。
工作原理:核工業(yè)機器人有兩種工作模式:自主控制模式和人工遙控模式,機器大多數(shù)情況下是工作在人工遙控模式下的,根據(jù)人工遙控命令進入某一環(huán)境檢測、工作,再按照人工遙控命令回到原處,但一旦核工業(yè)機器人進入核輻射環(huán)境下,由于該環(huán)境屏蔽信號, 使得通信條件惡化,數(shù)據(jù)傳輸困難,人工遙控命令無法有效的傳達給核工業(yè)機器人,這時候本實施方式的方案啟動。
信號強度檢測儀2實時檢測無線信號強度,當處于正常環(huán)境時,無線信號強度高,信號強度檢測儀2輸出的無線信號強度值會高于基準值,比較器A1輸出低電平,則VT1和VT2處于截止狀態(tài),此時,K1線圈兩端均為高電平,K1線圈兩端無壓差,不得電,K1是斷開狀態(tài),自主控制模式電路單元沒有得電;但當核工業(yè)機器人進入有屏蔽信號功能的環(huán)境下時,信號強度檢測儀2檢測至無線信號強度會變弱,當其檢測到無線信號強度低于基準信號時,比較器A1輸出高電平,VT1和VT2導通,K1線圈下端點的電壓被壓至低電平,則K1線圈兩端出現(xiàn)壓差,K1線圈得電,自主控制模式電路單元得電,強制離別動自主控制模式,讓核工業(yè)機器人按照已設定好的程序完成任務,從而可以保證機器人繼續(xù)完成任務或原路退回。
無線信號基準值的大小由RP滑動調節(jié)。
由于信號強度檢測儀2要檢測無線信號強度,因此它不能放置在防輻射外殼1內部,如置于內部,則其無論在什么環(huán)境下,其檢測到的無線信號強度都是弱的,則不能達到檢測周圍環(huán)境無線信號強度的目的。
具體實施方式二:本實施方式對實施方式一作進一步說明,防輻射外殼1采用鋁板涂覆砷化鎵涂層來實現(xiàn)。