机器人行业从福岛的成功和失败中学习

没有机器人，没有安全的方法可以清理瘫痪的福岛Daiichi核电站。

问题是，最近，一些机器人在2011年核植物灾难清理的最危险和关键部分中使用的一些机器人失败了。机器人屈服于大量的辐射或卡在瓦砾中。

2011年3月11日，当一个毁灭性的地震和海啸击中日本时，氢气爆炸撕开了工厂。电厂在其三个核反应堆中遭受了灾难性的崩溃。

六年后，设施内的环境对人们来说太危险，甚至是一些机器人。

福岛发电厂的清理和退役，预计将花费30至40岁，成本花费数十亿美元取决于各种尺寸和形状的机器人。有蛇状的机器人，其他人形状更像是一个蝎子，有些是微小的，其他的重量为500磅。来自世界各地的机器已被送去辅助清理。

“我认为他们可以没有机器人可以做到这一点，”东北大学的机器人和智能车辆研究实验室副教授Taskin Padir说。“我们”LL永远无法将人类送入反应堆。辐射水平是闻所未闻的。污染和辐射是巨大的。人们没有人进去。“

在灾难期间，核燃料棒被移位，破碎和融化。去除这种放射性碎片是清洁和退役操作的最关键部分。

其中一些机器人正在做出重大工作。他们正在考虑测量，评估损坏和录制图像和视频，以及其他工作。

由福岛Daiichi核电站的反应器1压力容器内的机器人捕获的图像。

机器人在核事故后协助其他清理努力。他们于1979年在宾夕法尼亚州三英里岛核发电站的事故发生后使用，并在乌克兰切尔诺贝利核电站的1986年灾难。

在三英里岛上的站地下室的整个清理，有数十万加仑的污染水和碎片，机器人地处理。

由于机器被要求在三英里岛和切尔诺贝利之后清理机器，已经有几十年的机器人进展。例如，科学家们已经开发了自主的人形机器人，但是那些不是在福岛使用的机器。

参与清理的工人依靠旧学校，远程操作的机器人，而不是自动机器。这些经过真正的机器类似于20世纪70年代末和20世纪80年代使用的机器人。有什么不同的是机器人上进入福岛的先进传感器和相机，以及改善的人类和机器人互动。

“我们正在播放安全，”帕里尔说。“在这个核机器人社区中，由于这些应用程序真的至关重要，而不是依靠自主权，我们依靠人类控制......我们使用经过验证的技术。说，您有一个机器人运行自主代码，并且您的碰撞避免算法中断和[机器人]开始崩溃到反应器内的结构中。这可能会造成更多伤害。“

虽然核动物行业需要将其送入福岛的机器人来充分发挥它，但它仍然需要获得最抗辐射和最艰难的机器人。

包括东芝，努力机器人，日立陆核能和日本千叶理工学院的公司和组织已经为福岛的努力提供了机器人。

送到福岛的许多机器人都运作良好。

2014年，国际核退役研究所或IRID报告说，由日立GE核能开发的游泳机器人和爬行机器人能够在一个损坏的反应器中使用五个渗透点内的相机和传感器进行检查。

努力机器人，以前在Irobot Corp的防御和安全部门开始向东京电力公司或Tepco提供机器人系统，或者在2011年事故发生后的19天内拥有福岛工厂。

从那时起，基于马萨诸塞州的公司已经交付了20个机器人，包括其65磅磅的PackBot系统，以及它的科博拉德拉机器人。两台机器配备有相机和操纵臂。

努力Packbot机器人在楼下的路。

努力机器人主要是在反应堆建筑内使用以打开门，进行检查并检查泄漏。锥形可以将锯连接到其两臂之一，也已用于移动碎片。

但是，并非所有在福岛工作的机器人都成功。

这里的问题是，在福岛工作的许多机器人比早期的机器人更大，并且在建筑物内和周围使用。然而，最近失败的三个机器人已被送入反应堆的肠道。

这是最关键的工作 - 进入燃料的紧张，高放射性区域，需要进行评估和清理燃料 - 以及该机器人所需的机器人。

“现在，建筑物自己更加控制，他们需要进入反应器并评估，然后去除燃料，”帕里尔说。“他们需要收集所有的放射性燃料。由于这是完全关机，因此他们需要在那里删除所有燃料。他们进入并进展了一点点，但他们成功地完成了整个任务吗？不。”

Tepco上个月报道，由东芝和红利公司开发的蝎子机器人在陷入困境时探讨了调查受损反应堆中的温度和辐射水平的使命。切割机器人的连接电缆并被遗弃。

本月早些时候，Tepco报告说，一个机器人在进行检查时卡在光栅沟里。

该公司的一项经验教训，该公司表示，激光器将安装在未来的机器人上以提高其空间能力，并使机器能够在移动时检查障碍物和开口。Tepco说，另一个机器人丢失了，因为辐射导致其相机屏幕失败。

根据国际商业时报的报告，在2015年丢失了由日立电气建造的蛇形机器人。目前尚不清楚为什么机器人停止响应，但它也被遗弃了。

这些失败涉及，因为它们正在发生清理的最关键部分。

“那些机器人进入最损坏的反应堆，”帕德尔说。“从更广泛的角度来看，那些机器人是最关键的。他们试图去一个没有其他机器人或没有别人可以去的环境。无法提前测试系统。你只需要进去看看会发生什么。您不会知道它将如何执行或在您发送机器人之前会发生什么。“

科学家已经在努力有助于灾害情况的机器人。2015年DARPA机器人挑战表现出双腿的人形机器人，可以爬楼梯，散步瓦砾，使用钻头，爬梯和驱动汽车等其他任务。但在这些机器人准备援助此类灾难之前需要进行更多的研究。

科学家们表示，麻省理工学院核科学与工程教授Jacopo Buongiorno曾从福岛工作的机器人工作中学到了很多。

麻省理工学院研究人员正在与Tepco谈论一个项目，以开发出于克服他们前辈们在电厂网站的问题的先进机器人。

思想范围从使用腿而不是轨道，机器人与游泳相结合的机器人，以及具有更高水平的辐射保护的机器人。

帕迪尔指出，科学家也在了解机器人上的组件持久到辐射。

“什么将首先死亡？电脑？相机？你需要多少屏蔽？“他问。“我们声称我们知道如何屏蔽东西，但辐射水平非常高，没有人知道，直到我们把机器人放在那种情况下，它将如何做。”

Padir说，出于这项工作的一个想法是建造模块化机器人的可能性。例如，如果机器人有一个六件式的身体，并且一件粘在瓦砾中，卡住部件可以拆下本身，而机器人的其余部分前方移动。

科学家们还了解了对操作员培训的更大需求。机器人在福岛进入的环境是未知的。它可能是一个紧凑的空间，充满了瓦砾，并且每次转弯都会被卡住或损坏。这对机器人的运营商来说是一个主要挑战，他们在重力的重力下努力指导机器人，只能通过机器的传感器和相机看到的东西。

“你必须训练这些家伙，好像你正在训练F16飞行员，因为他们需要为那些意想不到的情况做好准备，”帕里尔说，他们正在与美国能源部的机器人项目致力于机器人项目。

“这都是产生很多新知识，”他补充道。“每次失败都是为机器人社区学到的东西。我们学到的一切都将使下一个机器人更好，更大努力承担这些挑战的任务。“