成都技术打造“火眼金睛” ​ 研发国内首套应用于现场的耐辐射机器人

封面新闻 2017-06-22 17:13 6449

陆地应急巡检机器人

水下多功能智能化机器人

水下应急巡检机器人

小型水下异物打捞机器人

一个犹如大海般的蔚蓝水池,美丽的水面下,就是令人闻之色变的核燃料,机器人举着机械手臂缓缓前行,前方是危险的核辐射禁区,而这些耐辐射机器人将代替人类,完成大部分危险任务。

日前,四川省公布了2016年度四川省科学技术进步奖获奖名单。其中,由中国科学院光电技术研究所(以下简称“光电所”)、西南科技大学及中物院联合主持的项目“强辐射环境强适应型机器人关键技术及其应用”获得了四川省科技进步一等奖。

这套耐辐射机器人一共拥有四个团队成员,拥有在高辐射环境下的耐受力。可以完成水底打捞、水中摄像、水底切割、陆地翻越等任务,这也是国内首套用于核电应急的耐核辐射机器人,目前已在某核电站交付使用。

6月19日,中科院光电研究所特种光电智能化装备研发团队负责人冯常告诉记者,在未来将进一步提升机器人的可靠性与智能多样化,由原来的搭载平台扩展更多的应用空间,执行更多繁复的工作。除了单兵作战,各司其职,这个机器人团队还会更加“聪明”,协作分工,互通有无,像真正的团队一样去工作。

突破

成都技术打造火眼金睛

日本福岛核电站泄漏事件后,核电站泄漏应急项目开始牵动人的眼球。此前,由上海交通大学牵头,开展了对核电应急救灾机制的研究,光电所也参与积极地参与进来。其中,“核电站紧急救灾机器人的基础科学问题研究”被列入国家973计划。

冯常说,他们研发的这套机器人不是单个,共4个。这些机器人的身体并不庞大,大的不超过100公斤,小的也不过才十多公斤。可以同时进入反应堆水池和燃料水池,执行不同的任务。譬如水下打捞,装卸,环境拍摄,实时直播等功能,从而代替人类,完成那些高度危险的任务。

在高剂量环境下工作是一种什么状况?一个西弗(SV)的核辐射有多强?根据换算公式,一个西弗等于1000个毫西弗(mSv),一个毫西弗等于1000个微西弗(μSv)。公开资料显示,在平时生活中,做一次胸部CT扫描的辐射量在6-18毫西弗,当人类一次性遭受4000豪西弗会导致死亡。

“普通的机器人,在辐射量极高的环境中,普通机器人也会损坏,更别说人类了。”冯常解释道,在2011年的福岛核泄漏事件中,很多机器人因为不具备耐辐射能力,进入后就很快瘫痪了。因此,这对机器人的“眼睛”也就是耐辐射摄像系统的耐辐射能力要求非常高。

“光电所研制的耐辐射照相机就相当于机器人的眼睛,可以让它们在高辐射环境下,依然能耳聪目明。”冯常说,作为“成都造”机器人的核心技术,摄像系统可以在超高剂量率环境下正常工作。当工作需要时,机器人也可以帮助工作人员做相关的处置工作,人为可操控的无线传感距离最大可达到4-5公里的安全距离。

未来:机器人可执行上百种工作  

协同作战更加可靠

从项目研发,到产品出炉,再到应用,这四个机器人背后,却凝结着两个团队近两年的心血。冯常说,光电技术研究所在致力于研究特种机器人技术时,尤其注重机器人产品的实用性及可靠性研究。为了使现有机器人产品更具实用性和可靠性,从2014年起就与其他团队进行紧密合作,对核电站现场进行准确的测绘、对环境参数进行精确的测量、对实际的操作过程进行详详细的对接。

目前,这套耐辐射机器人一共有四位成员。第一位成员主要负责在高辐射环境下,水下的监视和异物处理工作。第二个机器人负责在水底的特殊作业,如切割、打磨机械零件等工作。第三个机器人则拥有多个机械手臂,无论多么细小的零件物品,都可以准确的进行打捞。第四位成员则主要负责陆地工作,爬楼梯,翻越障碍物,像人一样到达人力不可达到的区域。

冯常告诉华西都市报-封面新闻记者,在未来,机器人的研发将会趋于模块化和智能化,多机器人可以在智能化的中心控制系统的协调下,在现场分工协作,指挥作战,如人类般聪明。

华西都市报—封面新闻记者 张想玲 见习记者 罗田怡 图片由受访者提供

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