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核能是人类可用能源的重要组成部分,核电年发电量占世界总发电量的17%,随着国家《核电中长期发展规划》的发布与实施,未来20年我国的核电业将继续保持快速发展,核电站的役前、在役检修需求也将急剧增加。稳压器(简称PRZ)是核动力装置中一回路的关键设备,起调节压力,控制反应速率的作用。根据最新的针对第三代EPR机组的在役/役前无损检查大纲,需对稳压器下封头加热元件套管进行涡流检查(简称ET)。论文的研究工作来源于“EPR稳压器加热元件套管涡流检查设备研制”核电专用机器人项目。论文对国内外专用检修机器人的研究现状进行综述,对PRZ ET检查机器人的总体方案、构型、建模与实验等方面的关键技术进行深入研究,自主研制出国内首台工程实验样机。论文的主要创新性工作包括:1、针对EPR稳压器加热元件套管涡流检查对检查机器人的功能及性能要求,提出PRZ检查机器人总体方案。针对这一方案,对PRZ检查机器人本体结构中的各个部分进行设计,对关键零部件进行校核,搭建PRZ检查机器人的三维模型,建立机器人控制系统,制造试验样机。2、论文对PRZ检查机器人的结构进行静力学和稳定性分析。针对机器人在工作过程中可能出现的失稳形式建立对应的力学模型,进行力学分析,对关键零部件进行有限元分析。3、搭建PRZ检查机器人试验平台,对机器人进行试验研究,调试精度,验证理论分析的正确性与总体方案的合理性。在模拟现场条件下,PRZ检查机器人成功实现了自动检查作业。