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水下多功能智能化机器人
最重要的是,它所有的“器官”,都能在超强辐射的环境下正常工作。这些小家伙的工作场所,在核电站之中。
核电站通常每运行18个月后会停堆大修,但很多环境,人进不去,例如核反应堆水池、乏燃料水池以及许多设备旁。但机器人可以代替人进去完成相应任务。可是,没有好的耐辐射技术,机器人进入强辐射区很快会就会停止工作,2011年福岛核电事故中很多机器人就是因不能耐强辐射而很快瘫痪。
高耐辐射技术正是光电所的核心技术之一。在核电站中,光电所研制的机器人可以承受高达65度的高温,同时抵御每小时100个西弗(Sv)的核辐射。而机器人携带的相机等传感器,甚至可以抵御高达每小时10000个西弗(Sv)的核辐射。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毫西弗会导致死亡。
从技术上来讲,高耐辐射并不是简单的选择耐辐射材料,更多的是通过合理规划机器人各功能区的布局、分布设计电路并将传感器主被动加固等方式来实现的。达到整体耐辐射,是一项综合技术。
能“看”、能“抓”、能打磨 核电站体检要靠它
核电现场的机器人有很多不同的功能,主要分为三类:一类负责摄像,将现场的情况实时传输,“直播”到操作人员手中;第二种负责水下任务执行,进行水下的异物打捞;还有一类是“特种作业”机器人,比如给现场机械零件做一做切割、打磨之类的检修。这些看似不难的举动,在强烈的核辐射环境中,若要人亲自来完成,就成了大难题。机器人责任重大,它们成为了深入“禁地”的“孤胆英雄”。
比如在反应堆内部,反应堆水池里是不允许有异物的。但是偶尔会掉落一些细小部件。曾经人们使用过长杆打捞,像鱼竿,前面吊着摄像机镜头,伸进水里四处捞,或者再吊个小重锤,外面包上一圈胶布,通过胶粘的方式打捞异物。结果很容易想象,刚粘起来一不留神又掉下去,掉到水底死角里,再要捞难上加难。
不过水下异物打捞机器人就聪明多了,不仅耐辐射、防水和耐高温,它进入水池后,通过自身视觉等传感器,能迅速定位到异物,“眼神机敏”。随后它会通过机械臂的爪手将异物夹取,并打捞出来,“手臂灵活”。若是打捞很小的异物,它还可以把机械爪手换成类似吸尘器的吸盘,轻松将异物吸出来。
小型水下异物打捞机器人
要知道,在核电站里,一个反应堆一小时的发电量约100万度,价值40万人民币,一天就是一千万左右。核电站每18个月一次的“体检”,通常需要20天到30天。通过机器人代替人进行某些特种作业,能大大提高工作效率,同时也能更好的保护人免遭辐射。