核电站环境下机器人技术的挑战与应用研究 

   2024-05-08 工业品商城6
核心提示:近期以来,包括日立、东芝等在内的诸多科技巨头均纷纷投入研发推广自身的遥控机器人产品。值得关注的是,2011年的日本大地震引发海啸,导致福岛核电站遭受严重破坏。虽然已有人机协同在核电站内部展开紧张的抢险作业,然而专门为此类艰巨任务量身定制的机器人尚未问世。据英国某资深技术专家表示,在核反应堆内部进行作业对

    近期以来,包括日立、东芝等在内的诸多科技巨头均纷纷投入研发推广自身的遥控机器人产品。值得关注的是,2011年的日本大地震引发海啸,导致福岛核电站遭受严重破坏。虽然已有人机协同在核电站内部展开紧张的抢险作业,然而专门为此类艰巨任务量身定制的机器人尚未问世。据英国某资深技术专家表示,在核反应堆内部进行作业对机器人而言无疑是一项巨大的挑战。

    三菱公司研发的坦克机器人名为MEISTeR,其身高约为1.3米,配备了两支具有7个自由度的机械臂,可轻松举起重达15公斤的重物。此外,该款机器人还装备了各类实用工具以及强化电子设备以抵抗辐射侵害。

    然而,伦敦帝国理工学院的杰里米·皮特教授却指出,在如此恶劣的环境下,如何让远程控制的机器人成功取代人类仍是一大难题。他坦言:“在极端环境中的操作需要具备卓越的人类技能,这是无可厚非的事实。”

    他进一步补充道:“从本质上讲,我们并不期望机器人的程序设计能完全遵循一套精准无误的动作流程,而是期待它在开放式环境中具备随机应变的能力。这就需要将学习此类认知推理机制与下意识感知机制有机地融合在一起。”

    尽管当前已有数款机器人在核电站内发挥作用,但它们并未针对核反应堆的维修进行特别设计。例如,奎纳蒂克公司生产的机器人在福岛灾难发生后不久即被引入,该公司发言人马克·克拉克透露,这款机器人原本旨在用于矿产勘探领域。他表示,使用并非专为这类情况设计的机器人始终存在一定局限性,因此我们更需期待性能更为优越的新型机器人。

    在规模宏大且结构复杂的核电站内,这种特殊的操作环境对机器人提出了极高的要求,而这些机器人在设计之初并未充分考虑到这些需求。若想实现全天候、无间断地在充满残骸及辐射的核电站环境中操控机器人,那么从一开始便应将其设计为执行特定任务的专用机型。

    举例来说,东芝公司宣称其研制的机器人采用无线连接方式,能够在高辐射环境下稳定运行,并且在信号强度降低时能够自动搜寻更佳的信号源。克拉克先生对此解释道,对于在上述区域工作的机器人而言,最大的挑战在于维护保养,因为一旦出现故障,人类进入现场进行检修将会面临极大困难。为了解决这个问题,我们可以尝试通过远程方式对所有故障进行修复,或者为工作人员穿上厚重的防辐射防护服。

    倘若这类机器人不幸泄漏液压油,它们会在故障发生前及时发出警告,以便工作人员能够迅速采取措施进行修复。其他型号的机器人则具备自我解脱或丢弃机械臂的功能,一旦陷入残骸之中,它们会主动舍弃受困部位,从而确保自身安全。大部分核电站使用的机器人均由一条牵引式连接管道提供动力来源,这意味着无需频繁更换电池,同时也避免了更换燃料的繁琐过程。


 
 
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