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美國(guó)機(jī)器人救援福島核事故:清理放射性碎石

2011-04-26 來源:新浪責(zé)任編輯:未填 瀏覽數(shù):387 中國(guó)過濾分離網(wǎng)

核心提示:美國(guó)iRobot公司的Warrior和PackBot等機(jī)器人是專門為戰(zhàn)場(chǎng)研制的,現(xiàn)在,它們正在一個(gè)新戰(zhàn)場(chǎng)奮力作戰(zhàn),那就是日本福島核電站發(fā)生事故的反應(yīng)堆。目前,遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人正在清理反應(yīng)堆內(nèi)的殘骸同時(shí)測(cè)量輻射水平,這里的環(huán)境極為危險(xiǎn),致使救援人員無(wú)法入內(nèi)。

  據(jù)美國(guó)《大眾機(jī)械》雜志報(bào)道,美國(guó)iRobot公司的Warrior和PackBot等機(jī)器人是專門為戰(zhàn)場(chǎng)研制的,現(xiàn)在,它們正在一個(gè)新戰(zhàn)場(chǎng)奮力作戰(zhàn),那就是日本福島核電站發(fā)生事故的反應(yīng)堆。目前,遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人正在清理反應(yīng)堆內(nèi)的殘骸同時(shí)測(cè)量輻射水平,這里的環(huán)境極為危險(xiǎn),致使救援人員無(wú)法入內(nèi)。
  在福島核電站的心臟深處,遭破壞的反應(yīng)堆產(chǎn)生的輻射劑量極高,全副武裝的救援人員短短5分鐘內(nèi)受到的輻射便相當(dāng)于一整年允許的輻射劑量。機(jī)器人顯然不存在安全問題,它們不僅可以在如此危險(xiǎn)的區(qū)域清理殘骸,同時(shí)也能測(cè)量輻射水平。借助于機(jī)器人傳回的實(shí)時(shí)圖像,操控人員能夠在安全距離內(nèi)監(jiān)視它們的一舉一動(dòng)。美國(guó)QinetiQ 公司TALON業(yè)務(wù)副總裁鮑勃?奎恩表示:“人類能夠勝任的工作,機(jī)器人也能勝任。”由于工作環(huán)境過于危險(xiǎn),派遣機(jī)器人自然是更理想的選擇。
  在4月15日于波士頓舉行的名為“機(jī)器人去營(yíng)救”的活動(dòng)中,奎恩與iRobot政府和工業(yè)機(jī)器人業(yè)務(wù)副總裁蒂姆?特萊納解釋了機(jī)器人如何幫助救援日本反應(yīng)堆。兩家公司設(shè)計(jì)的機(jī)器人雖用于協(xié)助戰(zhàn)區(qū)的士兵,但它們也可快速改裝為救援機(jī)器人,應(yīng)對(duì)日本9級(jí)大地震引發(fā)的嚴(yán)重核事故。改裝后的機(jī)器人可以清理殘骸,測(cè)量輻射,穿行于被毀壞的反應(yīng)堆建筑內(nèi)部。
  iRobot為510 PackBot機(jī)器人安裝了一系列裝備,其中包括傳感器,負(fù)責(zé)探測(cè)環(huán)境氧水平、溫度、伽瑪輻射和危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)。PackBot是一種輕型機(jī)器人,重量在48至60磅之間(約合22至27公斤),基座體積與一個(gè)手提箱相當(dāng)。這種機(jī)器人能夠在殘骸中穿行,通過數(shù)百米長(zhǎng)的光纖傳回實(shí)時(shí)圖像和環(huán)境數(shù)據(jù)。
  特萊納表示,在戰(zhàn)場(chǎng)上,PackBot通常用于拆彈,在福島核電站,它們主要負(fù)責(zé)監(jiān)視和勘測(cè)。“它們可對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪,為重型設(shè)備開路。”上周末,兩個(gè)PackBot機(jī)器人進(jìn)入3號(hào)反應(yīng)堆所在建筑,測(cè)量輻射水平并將數(shù)據(jù)傳回操作人員。據(jù)《日本時(shí)報(bào)》報(bào)道,3號(hào)反應(yīng)堆的輻射水平達(dá)到每小時(shí)28至57毫西弗。按照規(guī)定,反應(yīng)堆工作人員一年內(nèi)受到的最大輻射劑量不得超過250毫西弗。
  PackBot“肌肉發(fā)達(dá)”的同伴710 Warrior機(jī)器人每小時(shí)可在殘骸中行進(jìn)8英里(約合13公里),最大可搬運(yùn)200磅(約合90公斤)的重物,可用于清理一些較重的放射性碎石。PackBot和Warrior均裝有鰭狀肢,即額外的一套淚滴狀輪子,可以360度旋轉(zhuǎn)。淚滴狀設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于:可充當(dāng)一個(gè)樞軸,讓機(jī)器人爬樓梯。
  QinetiQ公司派出3款機(jī)器人進(jìn)行清理作業(yè),分別是TALON、Dragon Runner和BOBCAT,前兩個(gè)均是監(jiān)視和勘測(cè)機(jī)器人,第三個(gè)是重型起重機(jī),體積與人行道犁車相當(dāng)。所有3款機(jī)器人都采用遠(yuǎn)程遙控模式,操作距離在1100至1400米之間。BOBCAT裝有鏟車和手掛式風(fēng)鉆,用于清理障礙和鉆穿大塊碎片。
  QinetiQ對(duì)東京電力公司負(fù)責(zé)福島核電站救援工作的26名工作人員進(jìn)行培訓(xùn),讓他們利用QinetiQ的所有3款機(jī)器人傳回的圖像,獲取BOBCAT所清理碎片的多方向圖像??髯屖苡?xùn)人員“將機(jī)器人當(dāng)成他們的另一雙眼睛”。他說:“我們告訴他們不要光看BOBCAT傳回的圖像,同時(shí)也要盯著TALON的屏幕,將它們當(dāng)成一個(gè)整體。”這允許操作人員更準(zhǔn)確地清理管道等殘骸,BOBCAT攜帶的設(shè)備無(wú)法輕易抓取這些殘骸。體積較小的TALON和Dragon Runner可利用安裝在前端的鉗子移動(dòng)殘骸,便于BOBCAT抓取。兩家公司的機(jī)器人操作簡(jiǎn)單,與操控典型的視頻游戲控制器差不多??髡f,這些機(jī)器人均采用操縱桿類型的操控方式,受訓(xùn)者很容易掌握,很快就能操控機(jī)器人在放射性廢墟中穿行。
  奎恩說:“當(dāng)前的形勢(shì)仍不容樂觀。”根據(jù)PackBot上周末的測(cè)量發(fā)現(xiàn),核電站的輻射水平對(duì)人類而言仍然過高,尤其是在反應(yīng)堆所在建筑內(nèi)部。通過未來幾個(gè)月的清理殘骸和輻射監(jiān)測(cè)工作,機(jī)器人有望將反應(yīng)堆內(nèi)的輻射水平降至允許救援人員進(jìn)入的程度,而后由他們負(fù)責(zé)清理工作。兩家公司表示他們的機(jī)器人技術(shù)可用于快速反應(yīng)。特萊納說:“這是我們的目標(biāo)所在。” (孝文
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