核電站機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展

周小倩（長沙市明德中學(xué)，長沙 410008）

核電站機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展

周小倩
（長沙市明德中學(xué)，長沙 410008）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷更新，遙控以及自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)越來越普遍，被廣泛地應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中。部分國家在核電站的使用、維修、檢測中利用機(jī)器人來為其工作，在一定程度上提高了工作效率，減輕了核電站工作人員的工作負(fù)擔(dān)。

核電站；機(jī)器人技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展

如今，在核電站的日常維修，檢測故障的環(huán)節(jié)引入機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展的熱點(diǎn)，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)在核電站工作中受到熱捧。核電站工作本身就具備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行過程煩瑣的特點(diǎn)，此外由于其工作的特殊性，核電站在工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的輻射，給工作人員的生命健康帶來威脅。把機(jī)器人技術(shù)投入到核電站的維修，檢測，處理輻射強(qiáng)的廢物中，從一定程度上來講能夠提高工作效率，減少工作誤差，節(jié)約成本，減少由于特殊原因而引發(fā)的人工事故，保障員工安全。近年來核工業(yè)一直把研發(fā)重點(diǎn)放在研制出高技能、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)、工作實(shí)力強(qiáng)的機(jī)器人。近年來我國制定了關(guān)于核電站長期發(fā)展的規(guī)劃，把核電站發(fā)展放在重點(diǎn)培養(yǎng)的位置。研制出符合核電站工作需求的機(jī)器人已經(jīng)成為整個(gè)核工業(yè)的共同愿望。本文主要從核電站機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展歷史入手，進(jìn)而分析當(dāng)前核電站機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展。

1　當(dāng)前核電站機(jī)器人的發(fā)展歷程

1.1國外和國內(nèi)核電站機(jī)器人研究成果的對比

受科技發(fā)展的影響，國外的核電站機(jī)器人技術(shù)比國內(nèi)起步早，發(fā)展相對成熟，一些技術(shù)水平高的發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)就開始了對“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到核電站工作中”的研究，并取得了不錯(cuò)的研究成果，制作出多種類型的模型機(jī)器人。美國的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平比其他國家發(fā)展要快，研制出一部遙控機(jī)擅長核輻射的處理工作，有效地降低了工作人員受輻射率。在這之后，美國又研制出一系列的機(jī)器人投入到核電站工作中。在20世紀(jì)后期，日本研制出世界上第一個(gè)能夠自立行走的機(jī)器人，并應(yīng)用于核電站工作中的檢查環(huán)節(jié)。隨著科技技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人不斷走向高端化、智能化、自動(dòng)化。當(dāng)今，在一些歐美國家機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛躍式的進(jìn)步。這些機(jī)器人的自動(dòng)化水平更高，功能更為齊全，能夠很好地適應(yīng)強(qiáng)輻射的環(huán)境。

我國的科學(xué)技術(shù)水平相對來講發(fā)展起步晚，在研究核電站機(jī)器人技術(shù)中不占優(yōu)勢，其中一些關(guān)鍵的設(shè)備零件還需要進(jìn)口。在之前我國的核電站發(fā)展沒有受到高度重視，發(fā)展規(guī)模小，市場小，技術(shù)研發(fā)水平落后。我國關(guān)于核電站機(jī)器人技術(shù)研究水平低，取得的成效不明顯。在前期曾經(jīng)研發(fā)出移動(dòng)式工作的機(jī)器人和在壁面發(fā)行的機(jī)器人，但都沒有廣泛的投入到使用中。近年來我國意識(shí)到核電站的重要性，加快了核電站的發(fā)展，一些核工業(yè)公司開始大量的進(jìn)口外國的機(jī)器人設(shè)備，這些設(shè)備的價(jià)格高。機(jī)器人的設(shè)備雖然可以進(jìn)口，但機(jī)器人的核心技術(shù)還是掌握在出口國，導(dǎo)致后期維修難，費(fèi)用高。隨著核電站在我國境內(nèi)的推廣，我國對核電站機(jī)器人需求隨之增大，目前我國已經(jīng)投入大量的人力物力致力于核電站機(jī)器人的研發(fā)工作中。

1.2核電站機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀

核電站機(jī)器人的成長歷程見證了科學(xué)技術(shù)的成長。從核電站機(jī)器人誕生至今，從最早的遙控調(diào)控機(jī)器人狀態(tài)，到現(xiàn)在把現(xiàn)代的傳感技術(shù)，遠(yuǎn)程控制技術(shù)，電子技術(shù)，智能化技術(shù)融入到機(jī)器人研究中，核電站機(jī)器人發(fā)展水平已經(jīng)上升到一個(gè)新的高度。它擁有技術(shù)先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠?yàn)闄C(jī)器人在特殊環(huán)境下正常完成任務(wù)提供保障，機(jī)器人能夠自行克服眼前困難，掃除障礙。從一定程度上來講，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)影響著機(jī)器人的靈活度、工作效率、認(rèn)清路況、克服障礙等能力。核電站機(jī)器人有著較強(qiáng)的抗輻射力。核電站機(jī)器人必須具備在干擾強(qiáng)度下正常完成工作的能力。當(dāng)前機(jī)器人抗輻射技術(shù)中加入了攝像頭抗輻射技術(shù)。攝像頭抗輻射技術(shù)的抗輻射能力強(qiáng)，我國在這方面的研究已經(jīng)初步達(dá)到了國外的先進(jìn)技術(shù)水平。此外，核電站本身布局結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，可操作的空間相對較小，為了提高機(jī)器人任務(wù)的完成，減少機(jī)器人工作的誤差，需要對其采用遠(yuǎn)程監(jiān)控，對機(jī)器人的前進(jìn)狀態(tài)、工作完成狀態(tài)實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2　核電站機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)前核電站機(jī)器人完成工作需要人工制定明確步驟，這些機(jī)器人最廣泛的被應(yīng)用于代替人工在一些高輻射環(huán)境下工作。隨著各種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，傳感技術(shù)，遠(yuǎn)程技術(shù)，電子技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，很多國家開始把機(jī)器人技術(shù)的研究工作引入正軌，向更為智能化、適應(yīng)能力強(qiáng)、任務(wù)完成精確度高的研究方向發(fā)展。

更為智能化是核電站機(jī)器人技術(shù)的研究目標(biāo)。核電站工作環(huán)境險(xiǎn)惡，一些核心的設(shè)備相對來說輻射強(qiáng)度更大，機(jī)器人在進(jìn)行維修工作的過程中不允許造成新的破壞。當(dāng)前對機(jī)器人控制還屬于遠(yuǎn)程監(jiān)測的范疇，機(jī)器人技術(shù)要想實(shí)現(xiàn)飛躍，就必須提高對智能化的研究力度。此外，還需要提高機(jī)器人對復(fù)雜環(huán)境的適用能力，以及實(shí)現(xiàn)功能多樣化，能夠同時(shí)完成多種類型工作。

3　結(jié)語

我國的核電站技術(shù)起步晚，屬于剛剛踏入發(fā)展軌道的時(shí)期，發(fā)展還不夠成熟。機(jī)器人技術(shù)涉及多種領(lǐng)域，隨著核工業(yè)發(fā)展的需要，我國對核電站機(jī)器人的研究力度不斷加大，相信不久機(jī)器人技術(shù)必會(huì)更廣泛的應(yīng)用于核電站中。

［1］ 沈華亞，朱萬寧，董強(qiáng)敏，等.耐強(qiáng)輻射遙控探測機(jī)器人研制［J］.核電子學(xué)與探測技術(shù)，2015，（01）：69-71.

［2］ 段星光，李常，王永貴，等.核電站蒸汽發(fā)生器堵板操作機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2014，（20）：128-129.

Application Status and Development of Robotics in Nuclear Power Station

ZHOU Xiao-qian
（Mingde High School，Changsha 410008，China）

With the development of economy，science and technology continuous update，remote control and automation technology in today's society is becoming more and more common，is widely used in people's production and life.The use of robots in the use，maintenance and inspection ofnuclear power plants in some countries are working to improve the work efficiency and reduce the burden on the staff of the nuclear power station.

Nuclear power station；Robotics；Application status；Development

TP242

A

1674-8646（2015）08-0021-01

2015-05-24