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羅克韋爾/Allen Bradley
【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】核電站在給我們帶來便利的同時，也給我們帶來極大的安全隱患，為了提高核電站安全性和應(yīng)急處理能力，近年來核電機(jī)器人獲得良好的發(fā)展。
如今，核能已經(jīng)成為世界上應(yīng)用廣泛的能源之一，其憑借著清潔無污染、能量密度高、綜合成本低、無供電間隙等優(yōu)勢，在各國的電力系統(tǒng)中充當(dāng)著重要的動力來源。改革開放以來，我國也積極投身到核電站的建設(shè)之中，在經(jīng)歷了2015年新一輪的核電建設(shè)高峰期之后，如今，我國核電站數(shù)量已達(dá)40余座，核電發(fā)電量維持在世界前列。
不過，在核能發(fā)電獲得廣泛應(yīng)用的同時，核電安全問題也一直牽動著各國的神經(jīng)。從上個世紀(jì)的諾爾切貝利核泄漏事件開始，到離我們近的2011年福島核泄漏事件，多起大型核泄漏事件的發(fā)生，對各國的核電安全提出了愈加迫切的發(fā)展需求。
因此，為確保核電建設(shè)和使用中的安全，提高核電站應(yīng)急救災(zāi)能力，眼下各國都在尋找有效預(yù)防手段。而隨著時代的發(fā)展，利用機(jī)器人技術(shù)解決核電發(fā)展中的各種問題，正在逐漸成為普遍做法，核電機(jī)器人正日漸出現(xiàn)在我們的視野之中，成為行業(yè)發(fā)展的有力推動者。
核電站對機(jī)器人需求愈發(fā)旺盛
目前，已有450多座核電站，隨著化石能源產(chǎn)生的溫室效應(yīng)不斷加劇，未來核電站的數(shù)量和裝機(jī)容量還將不斷上升，在這樣的趨勢下，各國核電站對機(jī)器人的需求將日益迫切。
首先在核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的人工形式，一方面隨著核電裝機(jī)容量的不斷提高，人工數(shù)量需求會不斷上升，人力成本會不斷增長，另一方面人們勞動強(qiáng)度的增加也會導(dǎo)致所受到的輻射劑量的增多。因此，機(jī)器人對人工的替代需求將持續(xù)放大。
其次在核電站應(yīng)急領(lǐng)域，輻射環(huán)境下的作業(yè)監(jiān)測采用人工很難進(jìn)行，這需要一種快速響應(yīng)和監(jiān)測的工具，此外，一旦事故發(fā)生，人類也很難進(jìn)入高輻射的環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)急救援，這又需要一種能在高危環(huán)境中進(jìn)行救援的工具，而機(jī)器人顯然具備以上兩種工具所需要的功能。
后在核電知識科普領(lǐng)域，核電知識本就枯燥乏味，很少有人愿意從事底層宣傳工作，如果找形象代言人又成本巨大，價值不符，因此，利用機(jī)器人助力核電知識科普不失為一種好辦法。日前，中廣核已經(jīng)推出了我國首款核電科普機(jī)器人，為我國在核能溝通領(lǐng)域的發(fā)展開創(chuàng)了先河。
我國核電機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
在以上三大領(lǐng)域的迫切需求下，應(yīng)用各種功能的核電機(jī)器人成為大勢所趨，我國雖然受科技發(fā)展水平限制，在核電機(jī)器人的研發(fā)應(yīng)用上起步較晚，但發(fā)展至今，也取得了一定的成果。
在技術(shù)上，我國核電機(jī)器人經(jīng)歷了從初的遙控器控制，到后來的傳感控制、遠(yuǎn)程控制，再到如今的電子技術(shù)控制等多個階段，如今已經(jīng)實現(xiàn)了多種技術(shù)在機(jī)器人身上的集成。核電機(jī)器人已經(jīng)不僅能夠在特殊的環(huán)境下工作，自動掃清障礙，而且在靈活性、工作效率和環(huán)境適應(yīng)性等方面也取得了長足的突破。與此同時，我國在攝像頭的抗輻射技術(shù)上，也已經(jīng)達(dá)到國外先進(jìn)水平。
在產(chǎn)品上，近年來我國陸續(xù)發(fā)布了包括陸地巡檢機(jī)器人、水下多功能智能機(jī)器人、水下巡檢機(jī)器人、異物打撈機(jī)器人、小型水下觀測機(jī)器人和核電科普機(jī)器人等在內(nèi)的多款核電機(jī)器人，應(yīng)用范圍涵蓋從日常作業(yè)到安全防護(hù)到應(yīng)急救援到核電科普等多個領(lǐng)域，具體應(yīng)用表現(xiàn)也十分令人滿意。
與國外先進(jìn)國家相比，可能我國的發(fā)展仍處于起步階段，但就技術(shù)和產(chǎn)品上目前取得的成果了來看，我國發(fā)展現(xiàn)狀和態(tài)勢極為良好，未來隨著技術(shù)的更為成熟，或許我國將在巨大的潛力市場下迎來一席之地。
未來技術(shù)發(fā)展將呈現(xiàn)這些趨勢
當(dāng)然，科技的力量是無窮的，核電機(jī)器人的發(fā)展也不會固步自封，面對廣闊的應(yīng)用范圍和巨大的未來市場，其還將展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展動力。如今，隨著人們對其發(fā)展的越來越重視，以及傳感技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)水平的不斷提高，核電機(jī)器人技術(shù)發(fā)展正呈現(xiàn)出以下趨勢：
高智能性。目前大部分核電機(jī)器人仍處于人工控制階段，一方面人工控制下的作業(yè)在性方面無法保障，另一方面依然帶來一定人力成本。因此，未來具備獨立規(guī)劃、定位、自動導(dǎo)航等能力的無人化智能化核電機(jī)器人，將是發(fā)展的重要趨勢。
高環(huán)境適應(yīng)性。由于核電機(jī)器人的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，一旦適應(yīng)性不足或者穩(wěn)定性不夠，導(dǎo)致故障或罷工，會對維修帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，未來核電機(jī)器人的發(fā)展會從材料、系統(tǒng)、元器件等多個方面進(jìn)行深入研究，讓其能夠在惡劣環(huán)境下依然保持穩(wěn)定性和功能性。
多功能性。核電站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密集而狹小，為了能在這樣的環(huán)境下工作，未來核電機(jī)器人不僅要身兼各項功能，對于監(jiān)測、維修、檢查和應(yīng)急處理都能一次搞定，還會在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行可變形改造，以此來適應(yīng)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)路徑。
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