核電站機器人技術的應用趨勢

唐煥澤

【摘 要】經(jīng)濟全球化的發(fā)展與科學技術的發(fā)展，兩者相互促進，讓中國的經(jīng)濟水平快速的發(fā)展著?？萍嫉牧α渴菬o窮的，在核電站的使用、維修、檢測過程中都能夠見到機器人的身影，利用機器人高強度的運算能力和分析能力，在工作過程中能夠有效的提高工作效率，既能夠減輕工作人員的負擔，又能夠降低出錯率，成為核電站發(fā)展的重要組成成員。本文對核電站機器人技術的發(fā)展趨勢進行深入的研究。

【關鍵詞】核電站；機器人；發(fā)展

機器人技術在核電站中的應用引起了熱潮，在核電站的日常維修、檢測過程中引入了機器人技術已經(jīng)受到多方面的熱捧。因為核電站工作條件的復雜特殊性，工作過程繁瑣復雜，而且還會產(chǎn)生大量的輻射，會對工作人員的身體造成很大的危害，所以機器人技術的應用解決了一直以來困擾的問題。機器人技術的應用，能夠提高工作效率，還能夠避免人工誤差和特殊情況下的人工事故，保障了工作人員安全。本文主要從核電站機器人技術方面入手，從機器人發(fā)展的歷程和發(fā)展趨勢等方面進行研究，分析機器人技術的應用趨勢。

1 核電站機器人發(fā)展的歷程以及現(xiàn)狀

1）由于每個國家科技水平不一樣，機器人在每個國家起步的時間也是不一樣的。受到科學技術發(fā)展的影響，國外核電站機器人技術比國內(nèi)的機器人技術起步要早一些，而且發(fā)展相對成熟。很多的發(fā)達國家早在20世紀，就開始了機器人在核電站方面的研究工作，并且制作出了很多類型的機器人，取得了優(yōu)秀的成果。比如美國機器人技術在20世紀誕生，這一技術的應用解放了人力，也保障了工作人員的安全。美國經(jīng)濟技術水平發(fā)展的很快，很快又研制出了一系列的機器人，投放到核電站工作任務中。在核電站檢查環(huán)節(jié)中，最開始使用的直立行走的機器人是由日本人發(fā)明的，而且是世界上第一個能夠直立行走的機器人，為檢查環(huán)節(jié)帶來了福音。隨著世界科學技術的發(fā)展，機器人的技術越來越高端化、自動化、人性化，而且能夠適應強輻射環(huán)境。

我國機器人技術受科學技術水平的限制起步比較晚，而且在核電站技術研究中并不占優(yōu)勢，甚至有的零件還需要進口才能滿足我國的發(fā)展需求。在最初時，核電站機器人技術的發(fā)展并沒有得到重視，而且規(guī)模小，市場小，技術研發(fā)的水平落后于時代發(fā)展潮流，所以取得的研究成果并不明顯。其實，我國在早期，成功發(fā)明了移動式工作機器人和在壁面發(fā)行機器人，但最終卻沒有廣泛投入到工作中去。近幾年的發(fā)展，我國意識到核電站的重要性，加大了對核電站機器人的研發(fā)支持，促進了核電站的發(fā)展。但是很多工業(yè)仍然進口大量的設備，進口的費用高。因為我國沒有掌握到核心技術，所以檢測和維修的費用高，而且維修難度偏高。

2）核電站機器人的應用現(xiàn)狀。核電站機器人從最初的遙控器控制，到后來的傳感技術、遠程控制技術、電子技術、智能化技術等，這些新技術有效融入到機器人的研究創(chuàng)新中，見證了機器人的發(fā)展歷程。目前機器人都安裝了技術先進的驅動技術，能夠在特殊的環(huán)境下工作，自動的掃清障礙。在一定的程度上，驅動技術影響著機器人的靈活度、工作效率、路況等方面的能力，而且必須要保障在高強度工作下具備完成工作任務的能力。我國在攝像頭的抗輻射技術上，已經(jīng)達到了國外先進水平。

2 核電站機器人技術的發(fā)展趨勢

目前，我國核電站機器人在執(zhí)行工作時具有明確的路徑和方法的任務，可以替代工作人員在一些輻射環(huán)境下的檢修工作，解放了人力，提高了效率。但是核電危險性非常高，在美國、蘇聯(lián)等國家，核事故就已經(jīng)發(fā)生?？萍嫉牧α渴菬o窮的，很多國家開始投入核電站事故后的救災工作，機器人已經(jīng)不僅限于維修的環(huán)節(jié)，所涉及的區(qū)域已經(jīng)十分廣泛，而且也取得了很好的效果。人們對核事故越來越重視，隨著傳感技術、信息技術、自動化技術水平的不斷提高，各國已經(jīng)加大對核電站事故的投入，展開了進一步的研究，高智能化、高可靠性、高惡劣環(huán)境適應性和功能多樣性成為核電站機器人發(fā)展的主要趨勢。

高智能化。核電站機器人在工作時的空間太小，為了減少對物體的損害，一般采用人工遠程控制的方式，在復雜的工作環(huán)境中完成避讓、自動搜索動作，在無人工干預的情況下，確定搜索路徑，躲避障礙，精確定位需要檢查和修復的位置，這些功能是機器人技術研究的重要方向，也是機器人技術的發(fā)展趨勢。

高可靠性。核電站機器人的可靠性關鍵在于可靠的結構設計，材料的選擇是否合理，實驗和研究技術是否科學，對于系統(tǒng)可靠性有直接影響。

惡劣環(huán)境適應性。機器人在檢修工作時，環(huán)境不是很惡劣，一旦遇到突發(fā)事故，對現(xiàn)場的搶修和救災需要在高蒸汽、高壓力、放射性強的環(huán)境作業(yè)，而且可視度較低，這些惡劣的環(huán)境都會影響機器人的工作效率。在機器人設計工作中，要對材料的選擇、傳感系統(tǒng)進行深入的研究，因此，采用優(yōu)質(zhì)的元器件，設置一定的防護措施。

功能多樣性。因為核電站內(nèi)的結構十分復雜，而且十分密集，很多地方工作人員沒有辦法到達，為了解決設備的維修、檢查、修復以及應急處理等繁瑣的任務，需要開發(fā)出功能結構不一樣的維修和應急操作的機器人，可以提高檢修的的質(zhì)量，還能夠縮短時間。

3 結論

綜上所述，我國核電站機器人的技術水平起步晚，技術相對落后。但近幾年，機器人相關的技術行業(yè)得到了快速發(fā)展，在精密機械加工、自動化控制、信息技術等方面表現(xiàn)出了巨大的潛能。研制出適合核電站環(huán)境特殊化的機器人，能夠促進核電站的發(fā)展，促進核電事業(yè)的繁榮。

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