CZ38698U1 - Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů - Google Patents

Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů

Info

Publication number
CZ38698U1
CZ38698U1 CZ2025-42847U CZ202542847U CZ38698U1 CZ 38698 U1 CZ38698 U1 CZ 38698U1 CZ 202542847 U CZ202542847 U CZ 202542847U CZ 38698 U1 CZ38698 U1 CZ 38698U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
imaging
module
robotic
hyperspectral
portable
Prior art date
Application number
CZ2025-42847U
Other languages
English (en)
Inventor
Josef Uher
Uher Josef Ing., Ph.D.
Jana Boháčová
Jana Ing. Boháčová
Jakub Veselý
Jakub Ing. Veselý
Martin Halák
Original Assignee
Radalytica A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Radalytica A.S. filed Critical Radalytica A.S.
Priority to CZ2025-42847U priority Critical patent/CZ38698U1/cs
Publication of CZ38698U1 publication Critical patent/CZ38698U1/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • G—PHYSICS
    • G12—INSTRUMENT DETAILS
    • G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B5/00—Adjusting position or attitude, e.g. level, of instruments or other apparatus, or of parts thereof; Compensating for the effects of tilting or acceleration, e.g. for optical apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1734—Sequential different kinds of measurements; Combining two or more methods
    • G01N2021/1736—Sequential different kinds of measurements; Combining two or more methods with two or more light sources

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.
CZ 38698 UI
Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů
Oblast techniky
Technické řešení se týká robotického portabilního multimodálního systému pro nedestruktivní zkoumání materiálů a komplexní multimodální data pro forenzní použití v řadě odvětví, kde je potřebné detailní prostorové zobrazení a analýza.
Dosavadní stav techniky
Pro forenzní expertizy a zkoumání předmětů a výrobků se používá celá řada nástrojů a metod. Jednotlivé metody zkoumání poskytují obvykle pouze parciální informace a je na znalci, který data zkoumá, aby je správně sestavil a vyhodnotil. Tzn. například i pracné elektronické zarovnávání obrazových dat v PC. Nezřídka odborník pouze srovná pohledem data získaná různými metodami (fotografie, UV, IR fotografie, rentgen atd.) a vysloví závěr, často nepřesný, či chybný. Dalším limitujícím faktorem současného přístupu je častá neexistence, nebo rozdílnost hardwaru a softwaru, který by byl vyvinut s ohledem na potřeby forenzní analýzy. Obvykle se používají nástroje primárně vyvinuté pro průmysl a jiné obory (např. rentgenové zobrazování). Jednou z výjimek je zařízení M6 JetStream firmy Bruker. Jedná se o XRF skener vyvinutý přímo pro materiálové analýzy a průzkum umění. Nicméně ani zde není možné jednoduše kombinovat XRF skeny s daty z jiných metod. O to méně pak provádět ucelenou analýzu kompletního souboru dat. Odborníci provádějící forenzní analýzu např. umění jsou si těchto limitů vědomi, nicméně, nemají v současné době k dispozici nástroje, které by komplexní analýzu umožňovaly. Ve světě se rovněž rozvíjí použití neuronových sítí pro analýzu umění. Opět se ovšem omezují zejména na zkoumání fotografií umění, protože nemají k dispozici multimodální data ze širokého spektra zobrazovacích metod. To s sebou nese značná omezení v použitelnosti těchto metod. Pro rentgenové zobrazování jsou často ještě využívány systémy s filmovou registrací, které dosahují nejen nízkého rozlišení, ale jsou i energeticky náročné. Radiografické a zobrazovací metody nacházejí aktuálně stále širší využití pro nedestruktivní zkoumání nejen v tradičních odvětvích defektoskopie, metalografie a technické diagnostiky, ale i v rámci analýz pro ostatní odvětví oboru kriminalistiky.
V posledních letech se pro zobrazování pronikavého ionizujícího záření používají stále častěji namísto systémů s filmovou registrací polovodičové detektory pracující na principu přímé konverze, kdy dopadající ionizující záření vytváří elektrický signál přímo v polovodičovém elementu. Senzorový čip tvořený polovodičovým materiálem je mechanicky napojen na čtecí čip tvořený matricí obrazových elementů (pixelů) pomocí matice mikrometrických kontaktů tzv. bump-bonding. Každý pixel v matici obsahuje vlastní elektroniku, která umožňuje nezávislé zpracování signálu. Takové uspořádání obou čipů tvoří nerozebíratelnou jednotku, která se označuje jako hybridní polovodičový pixelový detektor, nebo zkráceně jako pixelový detektor. V některých případech je čip čtecí elektroniky navržen tak, že umožňuje digitálně zaznamenat informace o každé jednotlivé částici pronikavého ionizujícího záření, která vytvořila elektrický signál ve snímacím čipu.
Jako příklad hybridních polovodičových detektorů je možné uvést pixelové detektory v odborných kruzích s označením „Medipix3“, který umožňuje energeticky citlivou radiografii využitelnou např. při inspekci uměleckého díla. Metoda spočívá v možnosti detekce energie jednotlivých fotonů. Na základě další analýzy útlumu RTG záření na daných energetických hladinách můžeme zpětně odlišit různé druhy materiálů, které zapříčinily změnu parametrů výstupního svazku ionizujícího záření. Jednotlivé pigmenty lze pak v naměřených radiogramech rozeznávat, a to v závislosti na jejich rozdílném chemickém složení, které determinuje jejich úroveň propustnosti RTG záření při průchodu vrstvou malby. Touto metodou lze mapovat distribuci jednotlivých materiálů/pigmentů v obraze.
- 1 CZ 38698 UI
Úkolem technického řešení je vytvoření robotického zařízení pro nedestruktivní zkoumání aforenzní analýzu materiálů pomocí několika metod (RTG zobrazování a spektrální RTG zobrazování, laserová profilometrie, XRF, XRD a hyperspektrální metody), které poskytnou komplexní data pro forenzní použití v řadě odvětví.
Podstata technického řešení
Vytyčený úkol je vyřešen vytvořením robotického portabilního multimodálního systému pro zobrazování metodami forenzní analýzy pomocí detektorů ionizujícího záření a dále pomocí hyperspektrálních technik podle níže uvedeného technického řešení.
Podstata technického řešení robotického portabilního multimodálního systému pro nedestruktivní forenzní analýzu vzorků materiálů spočívá v tom, že zahrnuje nosnou základnu osazenou polohovacím rámem pro uchycení vzorku a opatřenou kolejnicovým systémem na němž jsou pohyblivě uložena alespoň dvě víceosá robotická ramena, přičemž první robotické rameno je osazeno výměnným zobrazovacím modulem pro zobrazování vzorku ze skupiny zobrazovací modul pro rentgenové zobrazování a zobrazovací modul pro hyperspektrální zobrazování, a druhé robotické rameno je osazeno výměnným zdrojovým modulem ze skupiny rentgenka, osvětlovač, modul pro laserový profiler, pro ozáření vzorku a projekci jeho obrazu na výměnný zobrazovací modul, a dále zahrnuje alespoň jednu řídící jednotku, propojenou s víceosými robotickými rameny, a operátorskou ovládací stanici, propojenou s řídící jednotkou.
Dále je výhodné, když je výměnný zobrazovací modul a výměnný zdrojový modul opatřen rychloupínacím mechanismem kompatibilním s víceosými robotickými rameny.
Dále je výhodné, když je výměnný zobrazovací modul a výměnný zdrojový modul opatřen rychloupínacím mechanismem kompatibilním s řídící jednotkou.
Dále je výhodné, když jsou víceosá robotická ramena upevněna na podstavách, které jsou pohyblivě uloženy na kolejnicovém systému.
Dále je výhodné, když je víceosé robotické rameno šestiosé.
Dále je výhodné, když je každé víceosé robotické rameno osazeno laserovým senzorem pro měření vzdálenosti.
Dále je výhodné, když výměnný zobrazovací modul ze skupiny zobrazovací modul pro rentgenové zobrazování zahrnuje modul pro transmisní rentgenové zobrazování, modul pro rentgenové zobrazování metodou XRD, modul pro rentgenové zobrazování metodou XRF a zobrazovací modul pro hyperspektrální zobrazování zahrnuje modul pro hyperspektrální zobrazování pomocí IR, modul pro hyperspektrální zobrazování pomocí UV, modul pro hyperspektrální zobrazování pomocí VIS.
Dále je výhodné, když_výměnný zdrojový modul ze skupiny osvětlovač zahrnuje osvětlovač pro hyperspektrální IR a VIS zobrazování a osvětlovač pro hyperspektrální UV zobrazování.
Jednou z hlavních výhod robotického portabilního multimodálního systému je, že umožňuje provést komplexní analýzu na základě kompletního souboru dat sdružujícího výstupy získané různými, v krátkém časovém horizontu flexibilně měnitelnými, metodami měření (k dispozici multimodální data ze širokého spektra zobrazovacích metod - multimodální zobrazování pomocí XRF, XRD, VNIR, SWIR a UV metod).
Taková flexibilita je zajištěna využitím robotických ramen umožňujících optimální polohování zdroje záření a detektoru (zobrazovače) ve vzájemné koordinaci v kombinaci se snadnou
-2CZ 38698 UI zaměnitelností zdrojů záření a detektorů (zobrazovačů) prostřednictvím rychloupínacího mechanismu, čímž je možné plynule přecházet mezi jednotlivými typy skenů při zachování stejného postavení vzorku i skenovací oblasti.
Rovněž je výhodné, že robotická ramena jsou osazena laserovým senzorem (konkrétně bodovým laserovým měřidlem vzdálenosti) pro provedení skenu tvaru celého vzorku, což umožňuje optimální navigaci robotických ramen kolem objektu tak, aby bylo docíleno požadovaného úhlu pohledu.
Mezi další významné výhody se řadí transportovatelnost celého systému dle aktuální potřeby (dáno snadnou demontovatelností a skladností jednotlivých součástí) umožňující provádět inspekci vzorků přímo na místě.
Kombinace transportovatelnosti celého systému a flexibilní využitelnosti širokého spektra metod oproti v současné době dostupným technologiím výrazným způsobem rozšiřuje jak oblasti aplikovatelnosti (forenzní defektoskopie, metalografie, fyzikální chemie, elektrotechnika, balistika apod.), tak dostupnost metod tam, kde to dříve z bezpečnostních či logistických důvodů nebylo možné. Jediné zařízení tak umožňuje, aby byly skenovány vzorky se širokou škálou velikostí, materiálů a tvarů, přičemž jsou požadované struktury zobrazeny v nejlepší možné kvalitě, která je v současné době dostupná.
Objasnění výkresů
Uvedené technické řešení je blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:
Obr. 1 znázorňuje pohled z boku na robotický multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů,
Obr.. 2 znázorňuje axonometrický pohled na robotický multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů,
Obr. 3 znázorňuje detailní pohled na první robotické rameno s jeho výměnnými zobrazovacími moduly,
Obr. 4 znázorňuje detailní pohled na druhé robotické rameno sjeho výměnnými zdrojovými moduly.
Příklad uskutečnění technického řešení
Na obr. 1 a 2 je vyobrazen robotický multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů. Na obr. 3 a 4 jsou vyobrazena robotická ramena s jejich výměnnými moduly.
Robotický portabilní multimodální systém 1 sestává z mechanické nosné základny 2 pro upevnění a nesení komponentů technického řešení, jejichž součástí jsou robotická ramena 6, 61, a z řídících jednotek 8 propojených s těmito robotickými rameny 6, 6‘ a současně s operátorskou ovládací stanicí 9.
Na dvou protilehlých krajních částech mechanické nosné základny 2 je rozebíratelně ukotven polohovací rám 3 pro uchycení vzorků 4. Mechanická nosná základna 2 je dále rozebíratelně osazena kolejnicovým systémem 5 na němž jsou pohyblivě uloženy dvě robustní podstavy 7 nesoucí dvě šestiosá kolaborativní robotická ramena 6, 6‘ na jejichž koncích jsou vyměnitelně uchyceny prostředky pro multimodální zobrazování. Robotická ramena 6, 61 jsou koncipována jako šestiosá.
Typicky je na přírubě prvního kolaborativním robotického ramene 6 uchycen výměnný zobrazovací modul 10 a druhé robotické rameno 6‘ nese výměnný zdrojový modul 11 se zdrojem
- 3 CZ 38698 UI záření (rentgenka 11a. osvětlovač 11b - osvětlovač llba pro hyperspektrální IR a VIS zobrazování, osvětlovač llbb pro hyperspektrální UV zobrazování; a modul 11c pro laserový profiler).
Výměnnými zobrazovacími moduly 10, které systém zahrnuje, jsou modul 10a pro rentgenové zobrazování (modul IQaa pro transmisní rentgenové zobrazování, modul IQab pro rentgenové zobrazování metodou XRD, modul IQac pro rentgenové zobrazování metodou XRF),modul 10b pro hyperspektrální zobrazování (modul IQba pro hyperspektrální zobrazování pomocí IR, modul IQbb pro hyperspektrální zobrazování pomocí UV, modul IQbc pro hyperspektrální zobrazování pomocí VIS).
Výměnné zobrazovací moduly 10 a výměnné zdrojové moduly 11 jsou k šestiosým robotickým ramenům 6, 6‘ fixovány prostřednictvím rychloupínacího mechanismu 12. který je kompatibilní jak s přírubami robotických ramen 6, ď, tak s úchytem na řídící jednotce 8.
Kromě zobrazovacích nástrojů pro jednotlivé modality je na každém robotickém rameni 6, 6‘ připevněn laserový senzor 13 vzdálenosti.
Mechanická nosná základna 2 je na spodních plochách svých krajních částí osazena rektifikačními podstavnými prvky.
Robotický portabilní multimodální systém 1 je opatřen operátorskou ovládací stanicí 9 pro řízení chodu zařízení a sběr dat. Součástí je počítač operátora obsahující prostředky pro ovládání systému a skenování. Obsažen je software pro zpracování dat a prostředky pro jejich prezentaci uživateli. Operátorská ovládací stanice 9 je propojena se dvěma řídícími jednotkami 8 obsahujícími elektroniku a osazenými nepoužívanými výměnnými moduly JO, 11 zobrazovacích nástrojů, přičemž jsou řídící jednotky 8 dále propojeny s víceosými robotickými rameny 6, 6\
Funkce
Robotický portabilní multimodální systém 1 sestává z nosné základny 2, která obsahuje polohovací rám 3 pro uchycení vzorků 4 a kolejnicový systém 5.
Na kolejnicovém systému 5 jsou upevněny dvě robustní podstavy 7 nesoucí průmyslová kolaborativní šestiosá robotická ramena 6, 6‘ jež tvoří polohovací zařízení celého skeneru, kdy první kolaborativní robotické rameno 6 polohuje výměnný zobrazovací modul 10 neboli modul s přijímačem (detektorem) a druhé robotické rameno 6‘ nese výměnný zdrojový modul 11 se zdrojem záření. Robotická ramena 6, 61 jsou schopna polohovat zdrojový modul 11 a zobrazovací modul 10 ve vzájemné koordinaci a flexibilně kolem zkoumaného vzorku 4. Mechanika umístění robotů a vzorkuje přenositelná.
Kolejnicový systém 5 umožňuje změnu uspořádání postavení robotických ramen 6, 6‘ pro různé typy zobrazovacích modalit. V základním dvoustranném postavení pro transmisní RTG zobrazování jsou obě robotická ramena 6, 6‘ na opačných stranách vzorku 4. Pro metody skenování ve viditelné, UV nebo IR oblasti spektra, ale i XRF jsou robotická ramena 6, 6‘ v jednostranném postavení, tzn. robotické rameno 6‘ nesoucí výměnný zdrojový modul 11 i robotické rameno 6 nesoucí výměnný zobrazovací modul 10 (přijímač) jsou na stejné straně měřeného vzorku 4, tedy oba roboty mohou být umístěny na jedné nebo druhé straně vzorku. Kolejnicový systém 5 tak dovoluje robotická ramena 6, 6‘ definovaně umisťovat do těchto dvou konfigurací systému.
Výměnný zobrazovací modul 10 ze skupiny zobrazovací modul 10a pro rentgenové zobrazování(modul IQaa pro transmisní rentgenové zobrazování, modul IQab pro rentgenové zobrazování metodou XRD, modul IQac pro rentgenové zobrazování metodou XRF), zobrazovací modul 10b pro hyperspektrální zobrazování (modul IQba pro hyperspektrální zobrazování pomocí IR, modul IQbb pro hyperspektrální zobrazování pomocí UV, modul IQbc pro hyperspektrální zobrazování pomocí VIS) a výměnný zdrojový modul 11 ze skupiny rentgenka 11a, osvětlovač 11b
-4CZ 38698 UI (osvětlovač llba pro hyperspektrální IR a VIS zobrazování, osvětlovač llbb pro hyperspektrální UV zobrazování) a modul 11c pro laserový profiler jsou ke kolaborativnímu robotickému ramenu 6, 6‘ fixovány přes rychloupínací mechanismus 12. který je součástí mechanického krytu každého zobrazovacího nástroje. Díky rychloupínacímu mechanismu 12 je možné tyto nástroje mezi sebou snadno vyměňovat dle aktuální potřeby a přecházet mezi jednotlivými metodami měření, což umožňuje přecházet mezi jednotlivými typy skenů při zachování stejného postavení vzorku 4 i skenovací oblasti.
Výměnné moduly 10. 11. které nejsou aktuálně připnuty na robotických ramenech 6, 61, jsou pomocí stejného rychloupínacího mechanismu 12 uchyceny k příslušené řídící jednotce 8. Rychloupínací mechanismus 12 zajišťuje kompatibilitu rozebíratelného spojení mezi přírubami kolaborativního robotického ramene 6, 6‘ a všemi integrovanými zobrazovacími moduly 10 a zdrojovými moduly 11. Dále zajišťuje kompatibilitu spojení mezi úchytem na řídící jednotce 8 a zobrazovacími moduly 10 / zdrojovými moduly 11.
Systém je tedy vybaven moduly pro:
• rentgenové (RTG) zobrazování a zobrazení RTG zpětným rozptylem, • hyperspektrální zobrazení s ultrafialovým zářením (UV), • hyperspektrální zobrazení viditelného a blízkého infračerveného spektra (VNIR), • hyperspektrální zobrazení krátkovlnného ifračerveného záření (SWIR), • rentgenovou fluorescenci (XRF), • rentgenovou difrakci (XRD) • laserový profiler pro (přesné měření 3D struktury povrchu).
Kromě zobrazovacích nástrojů pro jednotlivé modality je na každém robotickém rameni 6, 6‘ připevněn laserový senzor 13 vzdálenosti, který umožňuje podrobný sken tvaru celého vzorku 4. Tento tvar je pak použit pro navigování robotických ramen 6, 6‘ kolem objektu tak, aby se docílil požadovaný úhel pohledu, přičemž dráha robotických ramen 6, 6‘ a jejich zobrazovacích nástrojů přesně kopíruje tvar povrchu měřeného vzorku 4 tak, aby vysílající svazek záření protínal vzorek 4 kolmo v každém jeho bodě. Skenování je tak rozšířeno na vzorky 4 jakýchkoli tvarů, a zároveň je zvýšena bezpečnost skenování díky prevenci kolize robotických ramen 6, 6‘ s objektem nebo robotických ramen 6, 6‘ vzájemně.
Planámí či prostorové skenování zobrazovací technikou je zajištěno pohybem zdrojovým modulem 11 a detektorovým neboli zobrazovacím modulem 10 ve vzájemné koordinaci kolem vyšetřovaného objektu. Skenování se provádí tak, že přístroj měří sérii jednotlivých expozic (polí), které jsou potom v rekonstrukčním softwaru poskládány do finálního celku. Toto zpracování může být od relativně jednoduchého “poskládání” polí vedle sebe do plochy až po komplexní 3D rekonstrukce.
Systém tedy podporuje několik různých přístupů ke skenování, z nichž každý je určen pro daný typ metody měření. V závislosti na typu zobrazovacího modulu 10 a zkoumaného vzorku 4 robotická ramena 6, 6‘ skenují automaticky podle předem naplánované trajektorie tak, aby zobrazily požadované struktury vzorku 4 co nej lepším způsobem s optimálním nastavením. Taková úprava umožňuje díky flexibilitě robotů např. v RTG zobrazování jak 2D, tak i plné 3D zobrazení - CT (výpočetní tomografie). Výhodou je možnost měnit úhel osvětlení, což je zásadní zejména u objektů se složitým tvarem, kdy skenování není omezeno pouze na planámí vzorky.
Robotický portabilní multimodální systém 1 je opatřen operátorskou ovládací stanicí 9 pro řízení chodu zařízení a sběr dat. Součástí je počítač operátora obsahující prostředky pro ovládání systému a skenování. Jeden uživatelský software slouží k provádění skenů pomocí všech integrovaných zobrazovacích modalit. Obsažen je software pro zpracování dat a prostředky pro jejich prezentaci uživateli.
- 5 CZ 38698 UI
Operátorská ovládací stanice 9 je propojena s řídícími jednotkami 8 obsahujícími elektroniku, které jsou dále propojeny s robotickými rameny 6, 6\
Celý robotický portabilní multimodální systém 1 je možné rozložit, dopravit přímo ke vzorku (dílu) a na místě provádět jeho inspekci. Portabilita systému je zajištěna rozebíratelností a skladností jednotlivých součástí systému. Přesnost provozu po opětovném sestavení systému je zajištěna kalibračním postupem, který zajišťuje optimalizaci relativní vzdálenosti mezi oběma roboty a optimalizaci polohy zobrazovacích nástrojů. Díky tomu je zabezpečena přesná koordinace pohybu robotů a kvalita akvizice dat pro 2D i 3D zobrazování.
Průmyslová využitelnost
Robotický portabilní multimodální systém nalezne uplatnění zejména ve forenzním nedestruktivním zkoumání v řadě oblastí, kde je vyžadováno komplexní zobrazování a analýza. Příkladem je určení originality a původu (identifikace dílů, padělky umění apod.), určování vnitřní stavby a funkcionality (nástražné systémy, skimmovací zařízení, balistické objekty apod.) Komplet se dále uplatní v kriminalistické metalografii a defektoskopii, forenzní chemii a mikroanalýze (např. pro odhalování falz), balistice, elektrotechnice a dalších oblastech, kde je potřeba prostorová multimodální analýza předmětů.

Claims (8)

1. Robotický portabilní multimodální systém (1) pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů, vyznačující se tím, že zahrnuje nosnou základnu (2) osazenou polohovacím rámem (3) pro uchycení vzorku (4) a opatřenou kolejnicovým systémem (5) na němž jsou pohyblivě uložena alespoň dvě víceosá robotická ramena (6, 6‘), přičemž první robotické rameno (6) je osazeno výměnným zobrazovacím modulem (10) pro zobrazování vzorku (4) ze skupiny zobrazovací modul (10a) pro rentgenové zobrazování a zobrazovací modul (10b) pro hyperspektrální zobrazování, a druhé robotické rameno (6 ) je osazeno výměnným zdrojovým modulem (11) ze skupiny rentgenka (11a), osvětlovač (11b), modul (11c) pro laserový profiler, pro ozáření vzorku (4) a projekci jeho obrazu na výměnný zobrazovací modul (10), a dále zahrnuje alespoň jednu řídící jednotku (8), propojenou s víceosými robotickými rameny (6, 6‘), a operátorskou ovládací stanici (9), propojenou s řídící jednotkou (8).
2. Robotický portabilní multimodální systém (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že výměnný zobrazovací modul (10, 10a, 10b) a výměnný zdrojový modul (11, 11a, 11b, 11c) jsou opatřeny rychloupínacím mechanismem (12) kompatibilním s víceosými robotickými rameny (6, 6‘).
3. Robotický portabilní multimodální systém (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že výměnný zobrazovací modul (10, 10a, 10b) a výměnný zdrojový modul (11, 11a, 11b, 11c) jsou opatřeny rychloupínacím mechanismem (12) kompatibilním s řídící jednotkou (8).
4. Robotický portabilní multimodální systém (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že víceosá robotická ramena (6, 6‘) jsou upevněna na podstavách (7), které jsou pohyblivě uloženy na kolejnicovém systému (5).
5. Robotický portabilní multimodální systém (1) podle nároku 1 nebo 4, vyznačující se tím, že víceosé robotické rameno (6, 6‘) je šestiosé.
6. Robotický portabilní multimodální systém (1) podle nároku 1 nebo 4 nebo 5, vyznačující se tím, že každé víceosé robotické rameno (6, 6‘) je osazeno laserovým senzorem (13) pro měření vzdálenosti.
7. Robotický portabilní multimodální systém (1) podle nároku 1 nebo 2 nebo 3, vyznačující se tím, že zobrazovací modul (10a) pro rentgenové zobrazování zahrnuje modul ze skupiny: modul (lOaa) pro transmisní rentgenové zobrazování, modul (lOab) pro rentgenové zobrazování metodou XRD, modul (lOac) pro rentgenové zobrazování metodou XRF; a zobrazovací modul (10b) pro hyperspektrální zobrazování zahrnuje modul ze skupiny: modul (lOba) pro hyperspektrální zobrazování pomocí IR, modul (lObb) pro hyperspektrální zobrazování pomocí UV, modul (lObc) pro hyperspektrální zobrazování pomocí VIS.
8. Robotický portabilní multimodální systém (1) podle nároku 1 nebo 2 nebo 3, vyznačující se tím, že osvětlovač (11b) zahrnuje osvětlovač ze skupiny: osvětlovač (llba) pro hyperspektrální IR a VIS zobrazování, osvětlovač (1 Ibb) pro hyperspektrální UV zobrazování.
CZ2025-42847U 2025-05-20 2025-05-20 Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů CZ38698U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2025-42847U CZ38698U1 (cs) 2025-05-20 2025-05-20 Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2025-42847U CZ38698U1 (cs) 2025-05-20 2025-05-20 Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ38698U1 true CZ38698U1 (cs) 2025-07-01

Family

ID=96260608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2025-42847U CZ38698U1 (cs) 2025-05-20 2025-05-20 Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ38698U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101594794B1 (ko) 엑스선 회절장치 및 엑스선 회절측정방법
CN101405597B (zh) 使用透过x射线的三维定量方法
US6856667B2 (en) X-ray inspection system
KR101790355B1 (ko) Ｘ선 분석 장치
BRPI0711390B1 (pt) Sistema de análise de material a granel em tempo real e método para análise elementar em tempo real de material a granel
JP2004177138A (ja) 危険物探知装置および危険物探知方法
CN109187606B (zh) 一种复合式违禁品智能化精密检测装备和检测方法
WO2007021557A2 (en) Optical tomography of small objects using parallel ray illumination and post-specimen optical magnification
WO2003098538A1 (en) Method and apparatus for emission computed tomography using temporal signatures
JP2012122746A5 (cs)
TW201518724A (zh) 檢查系統
US7342995B2 (en) Apparatus for estimating specific polymer crystal
Ghita et al. Arbitrary path ct by multi-robot imaging platform (radalyx)
CZ38698U1 (cs) Robotický portabilní multimodální systém pro nedestruktivní forenzní analýzu materiálů
JP7759335B2 (ja) 撮像ユニット、放射線画像取得システム、および放射線画像取得方法
JP2011169821A (ja) Ｘ線分析装置およびｘ線分析のマッピング方法
AU2012247760A1 (en) Method and device for characterising physical properties of granular materials
Kotrlý et al. Prototype Robotic System for Multimodal Forensics and Failure Analysis
Uher et al. RadalyX–Robotic X-ray scanner: applications in aerospace and material industry
JP7008325B2 (ja) 放射線透視非破壊検査方法及び放射線透視非破壊検査装置
Sharma Computed Tomography (CT) For Non-Destructive Evaluation: Enhancing Inspection Capabilities and 3d Visualization
Kotrlý et al. Development of a robotic multimodal device for forensic analysis, unknown object analysis, anomaly detection and material inspection
Zemlicka et al. Analysis of painted arts by energy sensitive radiographic techniques with the Pixel Detector Timepix
US20080137809A1 (en) Device and method for inspecting objects
US7863569B2 (en) Apparatus for analyzing cells in real-time

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20250701