形似迷你坦克 能跑能遊還能攀 湖北造特種機器人給核電站做「保健」

湖北日報全媒記者 許曠 通訊員 鄭會燕 左佩玉

如何確保核電站安全運行?近日,中核武漢核電運行技術股份有限公司發佈多款核工業特種機器人,有地上跑的、水裡遊的、牆上爬的,讓人大開眼界。

核工業智能巡檢機器人。(圖片由受訪單位提供)核工業智能巡檢機器人。(圖片由受訪單位提供)

當前,核電在我國能源結構中的比重不斷提高,核電的安全需求也在不斷提升。

「核電站作業環境複雜,很杜特種作業需求必須借助特種機器人來完成。目前全國各大核電站關鍵設備的運維保障階段,都能看到我們自主研發特種機器人和智能裝備的影子。」3月25日,中核武漢先進院機器人團隊項目主管肖可對湖北日報全媒記者說。

據瞭解,用於核電站的工業機器人大致分為日常作業以及應急處置兩大類,類型包括水下和陸上作業機器人。

核電取水涵管清淤機器人作業效果圖。(圖片由受訪單位提供)核電取水涵管清淤機器人作業效果圖。(圖片由受訪單位提供)

記者看到,研發人員打開電腦操作界面,形似小型坦克的核工業智能巡檢機器人便自動抬升檢測設備,在指定區域內靈活穿梭,依賴機器人頂部的「眼睛」實現數據採集和實時上傳雲端。

「機器人能到達工作人員無法到達的地方,為核電設備進行日常‘體檢’,通過數據採集、圖像識別、大數據分析和AI診斷技術,降低人工作業的失誤風險,大幅提升巡檢效率。」肖可說。

中核武漢致力於解決關鍵核心技術問題,努力實現自主化。水下浮遊機器人、核應急探測處置機器人、核電取水涵管清淤機器人……中核武漢堅持以核工業特種機器人技術研究為核心,圍繞核設施輻照、空間狹小、水下等特殊環境,陸續研製出40餘項擁有自主知識產權的特種機器人及智能裝備,填補多項關鍵技術空白,相關產品已在國內各大電廠推廣應用。

水下浮遊機器人。(圖片由受訪單位提供)水下浮遊機器人。(圖片由受訪單位提供)

肖可介紹,團隊曆時2年研發的水下高精度線激光三維掃瞄儀,針對核電水下零部件三維測量需求而開發,打破了國外技術壟斷。該裝置具有非接觸、高精度、體積小的特點,可應用於核電水下主設備缺陷測量、變形測量等場景。

團隊曆時兩年,打破國外技術壟斷,成功研發水下高精度線激光三維掃瞄儀。(圖片由受訪單位提供)團隊曆時兩年,打破國外技術壟斷,成功研發水下高精度線激光三維掃瞄儀。(圖片由受訪單位提供)

核電取水涵管清淤機器人,則針對核電站冷源取水涵管內壁海洋生物清理需求研製,通過清理機器人和收集機器人的多機協同作業,實現了密閉空間複雜環境下機器人代替人工作業。

「在狹窄密閉空間的環境中,清理作業對機器人的壁面接觸柔順度、路徑保持等提出了更高的要求。這款機器人適用於核電站5米到6.8米直徑的涵管,把原來10天的人工作業,縮短為4天的機器人自動化作業,可全面覆蓋之前人工無法清理到的區域,大幅提高作業質量和效率。」肖可說。

目前,該團隊正在研發的高水位堵板拆裝機器人,突破了作業精度補償和智能控制等多項核心技術,實現了核電站蒸發器在一次側水室的輻照環境受限空間下高精度作業的機器人替代。

高水位堵板拆裝機器人作業中。(圖片由受訪單位提供)高水位堵板拆裝機器人作業中。(圖片由受訪單位提供)

「機器人作業時,如同在一個狹小空間中,依靠瘦小的個子,把一塊大金屬盤裝到指定的位置,作業過程既不能撞到周圍環境,又要做到又準又穩,該項工作對於保證核電站運維階段的邊界安全具有重要作用。」肖可說。