唐煥澤

【摘 要】經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，兩者相互促進(jìn)，讓中國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平快速的發(fā)展著?？萍嫉牧α渴菬o(wú)窮的，在核電站的使用、維修、檢測(cè)過(guò)程中都能夠見(jiàn)到機(jī)器人的身影，利用機(jī)器人高強(qiáng)度的運(yùn)算能力和分析能力，在工作過(guò)程中能夠有效的提高工作效率，既能夠減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，又能夠降低出錯(cuò)率，成為核電站發(fā)展的重要組成成員。本文對(duì)核電站機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的研究。

【關(guān)鍵詞】核電站；機(jī)器人；發(fā)展

機(jī)器人技術(shù)在核電站中的應(yīng)用引起了熱潮，在核電站的日常維修、檢測(cè)過(guò)程中引入了機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)受到多方面的熱捧。因?yàn)楹穗娬竟ぷ鳁l件的復(fù)雜特殊性，工作過(guò)程繁瑣復(fù)雜，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的輻射，會(huì)對(duì)工作人員的身體造成很大的危害，所以機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用解決了一直以來(lái)困擾的問(wèn)題。機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)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(jī)器人技術(shù)方面入手，從機(jī)器人發(fā)展的歷程和發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行研究，分析機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)。

1 核電站機(jī)器人發(fā)展的歷程以及現(xiàn)狀

1）由于每個(gè)國(guó)家科技水平不一樣，機(jī)器人在每個(gè)國(guó)家起步的時(shí)間也是不一樣的。受到科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響，國(guó)外核電站機(jī)器人技術(shù)比國(guó)內(nèi)的機(jī)器人技術(shù)起步要早一些，而且發(fā)展相對(duì)成熟。很多的發(fā)達(dá)國(guó)家早在20世紀(jì)，就開(kāi)始了機(jī)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(jī)器人，取得了優(yōu)秀的成果。比如美國(guó)機(jī)器人技術(shù)在20世紀(jì)誕生，這一技術(shù)的應(yīng)用解放了人力，也保障了工作人員的安全。美國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平發(fā)展的很快，很快又研制出了一系列的機(jī)器人，投放到核電站工作任務(wù)中。在核電站檢查環(huán)節(jié)中，最開(kāi)始使用的直立行走的機(jī)器人是由日本人發(fā)明的，而且是世界上第一個(gè)能夠直立行走的機(jī)器人，為檢查環(huán)節(jié)帶來(lái)了福音。隨著世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的技術(shù)越來(lái)越高端化、自動(dòng)化、人性化，而且能夠適應(yīng)強(qiáng)輻射環(huán)境。

我國(guó)機(jī)器人技術(shù)受科學(xué)技術(shù)水平的限制起步比較晚，而且在核電站技術(shù)研究中并不占優(yōu)勢(shì)，甚至有的零件還需要進(jìn)口才能滿足我國(guó)的發(fā)展需求。在最初時(shí)，核電站機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展并沒(méi)有得到重視，而且規(guī)模小，市場(chǎng)小，技術(shù)研發(fā)的水平落后于時(shí)代發(fā)展潮流，所以取得的研究成果并不明顯。其實(shí)，我國(guó)在早期，成功發(fā)明了移動(dòng)式工作機(jī)器人和在壁面發(fā)行機(jī)器人，但最終卻沒(méi)有廣泛投入到工作中去。近幾年的發(fā)展，我國(guó)意識(shí)到核電站的重要性，加大了對(duì)核電站機(jī)器人的研發(fā)支持，促進(jìn)了核電站的發(fā)展。但是很多工業(yè)仍然進(jìn)口大量的設(shè)備，進(jìn)口的費(fèi)用高。因?yàn)槲覈?guó)沒(méi)有掌握到核心技術(shù)，所以檢測(cè)和維修的費(fèi)用高，而且維修難度偏高。

2）核電站機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀。核電站機(jī)器人從最初的遙控器控制，到后來(lái)的傳感技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)、電子技術(shù)、智能化技術(shù)等，這些新技術(shù)有效融入到機(jī)器人的研究創(chuàng)新中，見(jiàn)證了機(jī)器人的發(fā)展歷程。目前機(jī)器人都安裝了技術(shù)先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，能夠在特殊的環(huán)境下工作，自動(dòng)的掃清障礙。在一定的程度上，驅(qū)動(dòng)技術(shù)影響著機(jī)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(qiáng)度工作下具備完成工作任務(wù)的能力。我國(guó)在攝像頭的抗輻射技術(shù)上，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)外先進(jìn)水平。

2 核電站機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)核電站機(jī)器人在執(zhí)行工作時(shí)具有明確的路徑和方法的任務(wù)，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(xiǎn)性非常高，在美國(guó)、蘇聯(lián)等國(guó)家，核事故就已經(jīng)發(fā)生?？萍嫉牧α渴菬o(wú)窮的，很多國(guó)家開(kāi)始投入核電站事故后的救災(zāi)工作，機(jī)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(duì)核事故越來(lái)越重視，隨著傳感技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提高，各國(guó)已經(jīng)加大對(duì)核電站事故的投入，展開(kāi)了進(jìn)一步的研究，高智能化、高可靠性、高惡劣環(huán)境適應(yīng)性和功能多樣性成為核電站機(jī)器人發(fā)展的主要趨勢(shì)。

高智能化。核電站機(jī)器人在工作時(shí)的空間太小，為了減少對(duì)物體的損害，一般采用人工遠(yuǎn)程控制的方式，在復(fù)雜的工作環(huán)境中完成避讓、自動(dòng)搜索動(dòng)作，在無(wú)人工干預(yù)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(fù)的位置，這些功能是機(jī)器人技術(shù)研究的重要方向，也是機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

高可靠性。核電站機(jī)器人的可靠性關(guān)鍵在于可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，材料的選擇是否合理，實(shí)驗(yàn)和研究技術(shù)是否科學(xué)，對(duì)于系統(tǒng)可靠性有直接影響。

惡劣環(huán)境適應(yīng)性。機(jī)器人在檢修工作時(shí)，環(huán)境不是很惡劣，一旦遇到突發(fā)事故，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的搶修和救災(zāi)需要在高蒸汽、高壓力、放射性強(qiáng)的環(huán)境作業(yè)，而且可視度較低，這些惡劣的環(huán)境都會(huì)影響機(jī)器人的工作效率。在機(jī)器人設(shè)計(jì)工作中，要對(duì)材料的選擇、傳感系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，因此，采用優(yōu)質(zhì)的元器件，設(shè)置一定的防護(hù)措施。

功能多樣性。因?yàn)楹穗娬緝?nèi)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且十分密集，很多地方工作人員沒(méi)有辦法到達(dá)，為了解決設(shè)備的維修、檢查、修復(fù)以及應(yīng)急處理等繁瑣的任務(wù)，需要開(kāi)發(fā)出功能結(jié)構(gòu)不一樣的維修和應(yīng)急操作的機(jī)器人，可以提高檢修的的質(zhì)量，還能夠縮短時(shí)間。

3 結(jié)論

綜上所述，我國(guó)核電站機(jī)器人的技術(shù)水平起步晚，技術(shù)相對(duì)落后。但近幾年，機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)行業(yè)得到了快速發(fā)展，在精密機(jī)械加工、自動(dòng)化控制、信息技術(shù)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(jī)器人，能夠促進(jìn)核電站的發(fā)展，促進(jìn)核電事業(yè)的繁榮。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]