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厉害了这些漂亮的核电救灾机器人都是自主研发的

2021-12-15 来源:达州农业机械网

3月31日,上游新闻记者从科技部获悉,目前,我国在建核电机组装机容量居世界首位。核电安全问题一直是国际关注的重大问题。为确保核电建设、使用过程中的安全,提高核电站紧急救灾能力,核电救灾装备研发具有迫切需求。开发核电站紧急救灾机器人已成为核电救灾领域的发展前沿,上海交通大学高峰教授主持的973计划项目使我国掌握了核心技术,实现了核电站紧急救灾机器人设计能力的突破,为我国具有自主知识产权的核电救灾装备研发提供了科学工具。

发明8款核电救灾机器人

由于救灾机器人设计面临着重载操作与狭小空间内灵巧运动的行为冲突、多自由度冗余驱动导致的机构和结构过约束冲突两大挑战,已成为世界性难题。

高峰主持的973计划项目“核电站紧急救灾机器人的基础科学问题”,根据核救灾机器人“功能-构型-结构”创新设计要求,建立了3类26种GF过约束子集,筛选出了3类9种实用步行机器人GF子集,形成了核电救灾机器人整机构型设计方法。在此基础上,提出了机液耦合原理,形成了电机-液压复合驱动技术,发明了抗污染能力强、功率密度高的新型电机-液压复合驱动器,共创新研发出消防救援、灵巧操作、重载装运、灵巧探测等功能的8款核电救灾机器人。

新闻多一点:核工业对机器人需求日益迫切

上游新闻记者通过查阅发现,目前在世界上有超过450个核电站,其中有210个在欧洲。欧洲约三分之一的电力供应,美国约20%的电力,日本约25%的电力供应均来源于核电。由于化石能源产生的温室效应,核电站的总装机容量呈持续上升趋势。

在核工业应用领域,由于设备本身或其运行环境具有放射性,人员操作存在安全风险与操作受限,而采用机器人进行设备检修、放射性废物处理、应急响应等工作,一方面降低了用于人工防护设备的成本及管理成本,另一方面降低了工作人员受辐照剂量和劳动强度。随着核电站装机容量的不断扩大,对机器人应用的需求将日益迫切。

对核电站应急情况而言,在辐射环境下发生事故是个潜在的危险,需要研发一个快速响应应急监测的工具,用于对现场剂量率进行监测,尽快确认现场状况及故障起因,为尽可能快的进行救援提供参考信息。无论是日本1999年的JCO临界事故还是福岛核事故,都暴露了应对紧急情况时的措施乏力,其中一个原因就是对现场状况不明,影响了执行救援的及时性。一直以来,全球研发人员们都在根据新的设计需求不断地研发核电站特定环境下的机器人系统,以满足更加严苛的现场需求。

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