[发明专利]一种面向室内的失控放射源自主搜寻机器人及其搜寻方法

说明书

本发明公开了一种面向室内的失控放射源搜寻机器人及其搜寻方法；失控放射源搜寻机器人包括机械部分、探测部分、控制部分以及数据存储部分；失控放射源搜寻机器人的搜寻方法为：采用沿墙走算法进行全局路径搜索，当位于辐射剂量探测单元上方的辐射剂量探测装置检测到辐射剂量率大于第一阈值时，进入第一局部路径搜索模式，当位于辐射剂量探测单元侧面的辐射剂量探测装置检测到辐射剂量率大于第一阈值时，进入第二局部路径搜索模式，若两者同时检测到辐射剂量率大于第一阈值，则优先进行第一局部路径搜索模式；本发明使工作人员避免了直接进行放射源搜寻的过程，降低了放射源搜寻人员受到辐射伤害的可能性，进一步保障了人们生产生活的安全性。

技术领域

本发明涉及机器人搜寻领域，尤其涉及一种面向室内的失控放射源自主搜寻机器人及其搜寻方法。

背景技术

自21世纪以来，无论是国际还是国内，核工业与核技术都得到巨大发展。与此同时，放射源也被广泛应用于医疗、工业探伤、农作物育种等生产生活的各个方面，为人们的生产生活提供了巨大的帮助。然而，由于管理不善、人为盗窃等原因，放射源丢失事故时有发生。例如2003年金昌市、2005年邢台市、2014年南京市均发生过不同程度的放射源丢失事件。对于失控的放射源，目前仍采用技术人员携探测仪器人工搜寻或遥控机器人搜寻的方式，不仅效率不高，而且放射源搜寻人员极易受到辐照伤害。

针对诸如此类的问题，自主探寻并处置失控放射源的智能机器人开始受到研究人员的关注。2018年3月，西南科技大学张华等人提出了一种基于异构机器人的放射物搜寻系统及方法(西南科技大学.一种基于异构机器人的放射物搜寻系统及方法:CN201810255940.3[P].2018-09-25.)。该系统利用多旋翼飞行器与陆地机器人配合，能够快速有效的探寻到失控放射源的位置并做出处置措施。但同时，该系统也存在一些不可避免的问题。例如，对于可能散落在室内的放射源，多旋翼飞行器难以进入现场进行搜寻，而受到墙壁等物体的隔离作用，当无人机在室外配合陆地机器人进行探寻时不能够准确定位放射源所在的位置；利用GPS定位设备对系统内的多旋翼飞行器及陆地机器人进行定位，定位精度不高。

发明内容

为了解决现有技术中的不足之处，本发明公开一种面向室内的失控放射源自主搜寻机器人，该机器人利用机器人技术，能够在室内环境中灵活、快速地运动，并且探测自身周边环境的障碍物信息、图像信息以及辐射剂量信息，准确搜寻出可能散落在室内各个位置的放射源，使工作人员避免了直接进行放射源搜寻的过程，降低了放射源搜寻人员受到辐射伤害的可能性，进一步保障了人们生产生活的安全性。

本发明的另一目的在于：提供一种面向室内的失控放射源自主搜寻机器人的搜寻方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现：

一种面向室内的失控放射源自主搜寻机器人，包括机械部分、探测部分、控制部分以及数据存储部分；所述机械部分具体包括运动机构、驱动机构和设备搭载平台；所述探测部分具体包括激光测距单元、辐射剂量探测单元、摄像单元和超宽带定位单元；所述控制部分具体包括电源、主控单元和无线通讯单元；所述数据存储部分具体包括数据存储单元；

所述运动机构分别与驱动机构及设备搭载平台连接；

所述电源分别与驱动机构、激光测距单元、辐射剂量探测单元、摄像单元、超宽带定位单元、主控单元、无线通讯单元以及数据存储单元连接；

所述主控单元分别与电源、激光测距单元、辐射剂量探测单元、摄像单元、超宽带定位单元、无线通讯单元以及数据存储单元连接；

所述运动机构具体包括轮子以及依靠轮子支撑的底盘，通过驱动机构的驱动，实现机器人的前进、后退以及转向；

所述驱动机构接收主控单元发出的指令，用于驱动运动机构做出动作；