Integrirani sustav vida za nadzor i vođenje manipulatora za ispitivanje cijevi parogeneratora : magistarski rad - Birgmajer, Bruno; Kovačić, Zdenko (Zagreb : B. Birgmajer ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2006)
U ovom radu predstavljen je sustav robotskog vida za nadzor i
vođenje manipulatora za inspekciju cijevi generatora pare u
nuklearnim elektranama metodom vrtložnih struja. U jednom
inspekcijskom ciklusu potrebno je ispitati po par stotina, pa i
tisuća cijevi, te postoji nezanemariva vjerojatnost pojave grešaka
poput pogrešne identifikacije cijevi.

Nadzorni sustav vida uvodi se u upravljačku petlju inspekcijskog
manipulatora kako bi se povećala njegova pouzdanost i uklonio
problem krive identifikacije cijevi. Sustav koristi pametnu kameru,
koja obavlja i snimanje i obradu slike, a montirana je blizu vrha
alata manipulatora i Ethernet vezom povezana s kontrolerom gibanja i
udaljenom operaterskom stanicom. Analizom snimljenih slika lociraju
se i prate kružni otvori cijevi na kolektoru parogeneratora.
Praćenjem kretanja manipulatora ispred mreže otvora na cijevnoj
stijeni sustav može odrediti koordinate cijevi i potvrditi da je
ispitna sonda ubačena u željenu cijev. U finalnom prilazu vrha alata
manipulatora na otvor cijevi, sustav vida može automatski navoditi
manipulator kako bi se ostvarilo precizno pozicioniranje vodilice
sonde, što eliminira potrebu za ručnom korekcijom pozicije i
produljuje vijek trajanja sonde. Integracija razvijenog sustava vida
u sustav upravljanja manipulatorom omogućava razvoj potpuno
automatskog inspekcijskog sustava koji bi zadovoljavao sve strože
standarde sigurnosti nuklearnih elektrana.

Predstavljeni sustav je inicijalno razvijen i testiran na
laboratorijskoj maketi, a potom i uspješno primjenjen tijekom
stvarne inspekcije u nuklearnoj elektrani.
Ključne riječi: robotski vid, obrada slike, upravljanje
gibanjem s vizualnom povratnom vezom, kontrola gibanja, ispitivanje vrtložnim strujama, generator pare
This thesis presents a machine vision system for supervision and
guidance of a tube inspection manipulator used for eddy-current
inspections of steam generators in nuclear power plants. In one
inspection cycle, few hundred or even few thousand steam generator
tubes need to be tested, so omissions and errors can occur.

A supervisory vision system is introduced into the inspection
manipulator motion control loop to increase its reliability and
eliminate the problem of tube misidentification. The system is using
a smart camera, which performs both image acquisition and analysis,
mounted at the manipulator instrument platform and linked via
Ethernet connection to the motion controller and to the remote
operator station. The acquired image is processed to locate and
track circular tube openings. By tracking manipulator movements over
the tube mesh the system can identify current tube coordinates and
verify that the eddy-current probe is positioned into the desired
tube. On final approach of the manipulator arm to the tube opening,
the vision system can automatically guide the manipulator to achieve
accurate positioning for probe insertion, thus eliminating the need
for operator input and reducing probe wear. Integration of the
developed vision system into the manipulator motion control system
enables development of a more reliable and a fully automated
inspection system to meet the ever-increasing nuclear power plant
safety standards.

The presented system was developed and tested on a laboratory model
and then successfully implemented on a real manipulator during an
actual inspection in a nuclear power plant.
Keywords: machine vision, image processing, visual
servoing, motion control, eddy current testing, steam generator
Bibliografija str. 63-64.