● 摘要
在核工业不断发展以及核能发电应用越来越广泛的今天，面对伴随而来的核事故潜在危机的增长和进入退役状态的核设施的增加。使得辐射源检测机器人系统拥有一个非常广泛的应用前景。针对这一个发展趋势，并在国内外对于辐射源定位方法的研究成果分析的基础上，提出了一种基于移动机器人的定位方法，并采用可变轮系(差动轮系和全向轮系)的机器人移动地盘作为机器人系统移动平台，实现在环境已知和未知情况下，不同路况下的辐射源定位功能。本文针对这一课题进行了理论分析工作，同时对机器人系统各个部分进行设计与耐辐射能力测试，最终完成机器人系统搭建并进行实验验证。本文的主要工作如下：
1. 针对核工业机器人的特征，对于核工业机器人系统进行分析，并对各个子系统的耐辐射能力以及辐射损伤的症状进行分析。在此基础上对辐射源检测机器人系统要求的平台进行设计以及耐辐射能力测试。
2. 针对辐射强度传感器的特征，提出了一种基于一阶牛顿迭代算法的无线测距定位方式，并设计相关实验对算法进行验证。
3. 根据辐射环境特征和传感器耐辐射能力，完成机器人定位传感器选型。实现基于激光雷达的机器人同时定位与环境建模算法，并在γ辐射环境对SLAM算法进行实验验证。
4. 完成辐射源检测机器人系统的整机平台，并对机器人整系统的工作能力和辐射源定位误差控制进行测试，并在γ放射环境中进行实验验证。
5. 针对剂量率较大、容易造成机器人接受辐射剂量超过额定值的环境中辐射源的探测，提出一种基于CCD摄像头的辐射源定位方式，并搭建原理样机进行摄像头定位精度测试。