陈柳妍，王湘江，冯栋彦

（南华大学 机械工程学院，湖南 衡阳 421001）

0 引言

随着科学技术的进步，对电力的需求也在不断增加，国家提出了大力发展核能工业的方针和政策[1]，以满足我国核电产业的迅猛发展和核电市场的扩大。加强核设备的安全性和可靠度，使操作人员受到的辐射剂量最小化，改善操作人员的工作条件，是中国核电工业急需解决的难题。为保障核电站的正常运行，必须对核电站的关键设施进行定期检修，因此开发智能、性能先进、可完全取代人力的核电站机器人是当前的研究热点，期望核电站机器人能实现日常维护、事故处理、核废物处理等工作。

蒸汽发生器的管道堵板工作，是核电站每次大修必须执行的工作项目，每次大修至少需完成3次堵板拆装作业。据统计，每执行一次堵板工作约受到3 mSv剂量的照射，给现场的施工人员辐射量控制带来了一定的压力，因此，目前亟需机器人取代人工作业完成检修的工作模式。

在已设计的十自由度一次侧堵板拆装机器人进行堵板作业时，由于机器臂末端执行机构的尺寸仅略小于蒸汽发生器的人孔孔径，并且机械臂拆装堵板时的末端精度需±0.5 mm，因此对于一次侧堵板拆装机器人的工作位置要求较高。只有确定了机器人执行堵板作业时的工作位置，才能方便后续作业。为此，必须对其进行精确的定位及运动轨迹规划。此外，为适应核电站不同型号尺寸蒸汽发生器的堵板作业，需确定一套便捷准确、泛用性高、功能完备的堵板机器人室外定位方案及设备，并对此种定位方法进行误差分析以保证测量精度。……