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  • 有望代替人类抢险救灾机器人被寄予厚望

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-03-23

    作者:肖杰资料来源:科学时报发布日期:2011年

    选择一个商店名称:面对可怕的核泄漏,小到中型“大型”,如果机器人能代替人类救援就好了。

    科学时报有望取代人类救援机器人。目前,世界上只有少数机器人有能力承受高强度辐射。

    为什么不尽可能用救援机器人来代替人类的工作呢?日本9.0级地震引发核危机后,应急人员冒着生命危险坚守核电站,导致许多人提出这个问题。

    机器人也害怕强辐射。

    目前国内外救灾机器人的能力是什么?记者《科学时报》最近采访了中国科学院沈阳自动化研究所的专家 该研究所被称为中国机器人的摇篮,并承担了“863”重点项目“危险作业救灾救援机器人技术研究”

    该研究所机器人国家重点实验室副主任韩健达告诉记者,救灾是特种机器人的重要应用领域,也是关键发展方向之一。它主要包括两种类型:一种是搜索和检测,主要用于扩展人类搜索空 它可以携带视觉、听觉和生命探测等传感器,并可以在大范围或无法到达的区域进行搜索和探测。 另一种是带手臂的工作机器人,它可以操作一些工具,在人类无法接近的危险环境中工作,例如打开和关闭阀门,拾取和切断物体等。

    然而,对于机器人来说,展示他们在强震后泄露的核电站中的威力并不容易。 “机器人也害怕强辐射,机器人的电子设备很快会因为强核辐射而失效 自动化研究所的研究员陈瑶说 危险机器人专家陈瑶说,当年的切尔诺贝利事故为机器人在强辐射条件下提供了真正的战斗机会。 结果,除了一个持续超过20分钟的德国制造的机器人,几乎所有其他机器人都在短时间内丧失了工作能力。

    此外,目前的救援措施主要是喷水降温。陈瑶认为,与水轮的水负荷相比,机器人只能携带太少的水,所以机器人只能在温度成功降低后才能参与探险工作。 这证实了外国媒体的一份报告:尽管日本科技部的一名官员早些时候表示,福岛核电站事故现场曾使用机器人检测辐射水平,但日本核安全局官员西山英彦表示:“我们没有收到任何使用机器人的报告。” “

    研发充满挑战

    强震对救灾机器人提出了许多要求 韩健达表示,这种机器人首先必须在结构上具有很强的环境适应性,并且能够在灾难现场的复杂环境中移动和搜索。其次,机器人必须具有良好的自主能力,即机器人必须尽可能少地依靠人的遥控,能够自主完成搜救任务,从而大大提高搜救效率。第三,机器人应配备搜救所需的各种传感器,如生命探测装置、有毒有害腐蚀性辐射探测装置等。 此外,机器人自身的保护也非常重要。它需要具有防尘、防水、防易燃易爆危险气体、防腐蚀、防辐射等特性。

    在这些特性中,辐射防护,尤其是强辐射防护,是一个难题 陈瑶说,因为电子设备害怕核辐射,所以有必要使用抗辐射能力强的电子元件或保护电子设备免受铅(或其他重金属)的影响,但这已导致恶性循环。 像其他用于危险作业的救灾机器人一样,抗辐射救灾机器人需要更高的地面通行能力,并且必须能够成功绕过和穿越障碍物进入核事故发生地的内部。

    重金属保护罩通常很重,这将导致机器人的机动性下降。人们只能增加机器人电机的功率。然而,电机功率的增加通常会导致机器人体积更大,并且需要更大更重的保护装置。 “这有点像揉面。向面团中加入更多的水,并向面团中加入更多的水 "

    陈瑶说,在过去,危险工作机器人主要用于正常安全工作的核电站。通常,他们工作环境的辐射水平相对较低,不足以在短时间内对机器人的核心部件造成致命损害。 然而,事故发生后核电站的辐射水平远远高于正常水平,这就要求机器人具有很强的抗辐射能力。 目前,世界上只有少数几种在核辐射环境中工作的机器人具备这种能力。

    为了有效应对核能快速发展带来的广泛核安全问题,中国在“十一五”末开始研究和探索在强辐射环境下工作的危险作业机器人,并取得阶段性成果。 例如,中国科学院沈阳自动化研究所与多个单位合作开发的核侦察机器人,已经初步具备在强核辐射环境下工作的能力。其防护等级已达到40 Gy(辐射剂量单位)。它现在配备了最近成立的国家核、生物和化学紧急救援队。

    展望未来

    在“863”计划的支持下,中国开发了四种用于灾难搜索和救援,特别是地震搜索和救援的机器人,包括旋翼飞行机器人、碎片表面机器人、碎片洞穴机器人和碎片间隙搜索机器人。去年,中国还在北京凤凰岭国家地震救援基地成功进行了实战演习。 韩健达表示,目前,中国的救灾机器人有几种类型的测试原型,正处于向实用系统过渡的阶段。然而,救灾机器人的类型仍需进一步序列化。 “世界上用于搜索的机器人与我国相似,但最近国外有一些大型重型机器人值得关注。 韩健达建议国家在“十二五”期间继续支持相关研究项目

    陈瑶特别指出,在核电站建设期间,救援通道应该留给机器人。“如果机器人需要有很大的能量,相应地,机器人也会有很大的体积,那么普通的人类通道是不够的。” 20世纪70年代核电站建设中可能没有考虑到这一方面,当时机器人技术的发展还不够成熟。大多数正在建设中的核电站应该考虑保留一条机器人救援通道。" 此外,陈瑶对抗辐射救灾机器人的研发潜力持乐观态度。

    据德国另一份《图片报》天前的报告称,为了应对福岛核电站危机,日本已要求德国政府提供遥控机器人。 德国联邦民防和救灾机构负责人克里斯托弗温格(Christopher Wenger)表示:“在德国,这个机器人被用于核心技术设备,所以日本需要提供详细的要求。我将把这个机器人部署到联邦各州。” “

    从互联网上的评论来看,网民们对救灾机器人在应对核危机中的作用充满期待。 韩健达认为,公众渴望推动救援机器人这一高科技从实验样机到实用设备的快速发展。在不久的将来,人们将会看到机器人在各种危险的情况下完成搜救任务。

    《科学时报》 (2011-3-21 A1亮点)

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