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    核電機(jī)器人:造福核工業(yè)的人工智能

    2016/9/23 14:27:54

    一場人工智能挑戰(zhàn)人類圍棋的世紀(jì)大戰(zhàn),引發(fā)眾多關(guān)于機(jī)器人進(jìn)入人類日常的猜想。然而,在核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,受到特殊環(huán)境要求,需要更先進(jìn)的機(jī)器人,進(jìn)一步解放高輻射環(huán)境下的人類,卻是不爭的事實。

    今年3月,谷歌人工智能圍棋程序AlphaGo戰(zhàn)勝前世界圍棋第一人李世石,人工智能(Artificial Intelligence,英文縮寫為AI)的強(qiáng)大震驚了人們。全世界對人工智能表現(xiàn)出前所未有的關(guān)注。

    人工智能,即模擬人的意識和思維的信息過程,機(jī)器人是人工智能領(lǐng)域的一種。在核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,由于設(shè)備本身或其運(yùn)行環(huán)境具有放射性,人員操作存在安全風(fēng)險或操作受限等情況,采用機(jī)器人進(jìn)行設(shè)備檢修、放射性廢物處理、應(yīng)急響應(yīng)等工作,一方面可降低用于人工防護(hù)設(shè)備的成本及管理成本,另一方面也可降低工作人員受輻照劑量和勞動強(qiáng)度。隨著核電站裝機(jī)容量的不斷擴(kuò)大,出于核電產(chǎn)業(yè)較快發(fā)展和核安全的需要,核電機(jī)器人的需求與日俱增。

    解放高輻射環(huán)境下的人類

    最早開展研制核電機(jī)器人的可算是美國。上世紀(jì)40年代,美國阿貢實驗室研制出一臺可操作放射性物質(zhì)的機(jī)械手。到1977年,日本早稻田大學(xué)也開發(fā)出第一臺可用于核電站巡檢的雙足機(jī)器人,可完成檢查和開關(guān)電站閥門、處理放射性污水等增強(qiáng)操作。

    隨著美國三里島、蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故的相繼發(fā)生,美、法、德、日等國紛紛加大核電站機(jī)器人的開發(fā)力度,進(jìn)一步提升核電站機(jī)器人在可執(zhí)行的動作種類、行動的靈活性、電池的工作和傳送信號方面的性能。

    目前,核電機(jī)器人大致可分為觀察型和作業(yè)型。第一類“觀察型”,指攜帶攝像頭、溫度和壓力傳感器以及輻射強(qiáng)度檢測儀等進(jìn)入后傳回現(xiàn)場數(shù)據(jù)(在應(yīng)急情況下尤其必要)。第二類“作業(yè)型”,工作內(nèi)容包括切割、搬運(yùn)放射物質(zhì)、關(guān)閥門、噴水等。實際應(yīng)用上,核電機(jī)器人主要包括關(guān)鍵核設(shè)施維護(hù)機(jī)器人、核事故處理與救援機(jī)器人和小型爬壁式監(jiān)測機(jī)器人。

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