本文针对核电设施中因管道插接焊缝存在缺陷而导致的核泄漏隐患，提出由夹持在管道上且可方便拆卸的机械手来完成原来需要现场人工才能实现的变直径插接管道焊缝探测任务，同时将采集到探测信号实时回馈和处理的方案。为此研制出基于7-DOF（Degree of freedom）机械手的焊缝检测系统，通过驱动各关节处的步进电机，实现了机械手末端探头沿空间连续轨迹探测。针对采用D-H法求解机械手臂逆运动学存在的不足，本文提出几何法解决7-DOF (Degree of freedom) 核动力装置插接管焊缝检测机器人关节变量的逆解问题。该方法与矩阵变换法相比能很大程度上减少运动方程逆解的计算量，对于提高关节的控制速度极为有利。结合实际扫查的空间相贯曲线，对各关节的运动位移进行了计算仿真，结果表明：各关节的运动学逆解唯一，计算简单，运算量小，特别是对于具有多冗余度的机器人，此法能够避免奇异解的讨论，提高计算效率。项目的另外一个工作重点是机械手的远程控制硬件和软件模块的实现：其中硬件采用了基于MCU的通讯方式，软件是串行通讯RS485协议规范。实践证明这样在实现算法的同时，满足了实时控制的需要。
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