導讀
不久前,布裡斯託大學的工程師訪問了車諾比核電站。他們的任務是在禁區條件下測試遙控機器人,其中一個機器人是世界著名的Spot。Spot的獨特功能是它可以在複雜的地形中移動,越過障礙物,在傾斜的表面和樓梯上行走,以及在摔倒後可以站起來。在Spot 「背面」使用用於安裝設備的特殊平臺便可使其用於遠程輻射測量。
如果評選讓機器人代替人類前去的10大地點,車諾比核電站想必能佔一席之地,尤其是它的第4號反應堆。1986年4月26日凌晨1時23分47秒,車諾比核電站的第4號反應堆發生爆炸,這次災難所釋放出的輻射劑量是第二次世界大戰時期廣島原子彈爆炸的400倍以上。並估算由此導致大約60萬人暴露在高度輻射物質下。
為了保持其核芯的完整性,阻止放射性逃逸,採用了一切可能的方式對反應堆進行掩蓋,還構建了龐大的「新安全限制結構(NSC)」。但是核材料終究是要處理的,Spot的加入正是要找到這些需要處理的核材料。
來自英國布裡斯託大學的研究員梅格森-史密斯專門為Spot配備了準直輻射傳感器以及測繪載荷,通過讀取伽馬光子計數率為車諾比發電廠的前壁建立了輻射圖。
在NSC這樣平坦的環境下,似乎任何輪式或者履帶式機器人都能很好的勝任,畢竟這和機器人搬磚沒有本質區別。
但事實證明,擊敗其它機器人的是灰塵。NSC內部滿是充滿放射性的灰塵,輪式機器人在運動中揚起的灰塵散布在所有物體上,正是放射性物質逃離NSC的絕佳途徑。Spot作為腿足機器人,與地面的接觸最小,由此對環境的幹擾也會少得多,此外Spot的敏捷並還可以很好地應對樓梯等。
總之,在這種情況下,選擇在車諾比內部工作的機器人的主要驅動因素就是最小的接觸面。
目前,人在車諾比的汙染空間進行例行的每周常規測量,這使這些人處於危險之中。Spot或類似的機器人可能會取代那些人類,成為一種能夠在中等汙染環境中工作的「自動安全檢查器」。據梅格森-史密斯說,「就更危險的地區而言,關於Spot的實際能力還存在很多不確定性。」
也就是說,機器人也有可能因為輻射過量而「死亡」,在福島核電站有一個特定的區域被稱為「機器人墳場」,很多機器人在此就會失靈,梅格森-史密斯表示:對機器人在惡劣的輻射下如何工作進行了少量測試,其中包括KUKA LBR800手臂,該手臂在受到大劑量的164.55(±1.09)Gy輻射後停止工作,導致故障的組件是光學編碼器。
當然相較於人類承受的極限8Gy已經很強大了,研究人員表示現在將說服BostonDynamics再發送一臺Spot用以測試它究竟可以承受多大的輻射劑量。
這次活動並不只是一次單一的行動,還獲得了英國機器人技術與核能人工智慧計劃(RAIN)和英國國家核機器人技術中心(NCNR)等的支持。英國擁有490萬噸核廢料,如果使用當今的技術,要使其安全,可能需要長達120年的時間和多達2000億英鎊的資金。
作為擁有極端環境的核工業,輻射水平限制了人們對許多設施的使用,NCNR和RAIN都倡議是通過開發先進的機器人技術和人工智慧來解決核暴露和核廢料,並在越諸如太空探索,在軌衛星設計,海上作業和採礦等極端環境中提供機器人技術支持。
其中NCNR已經獲得了4200萬英鎊的投資,有意思的是兩者都各自集結了英國頂尖的大學,數量也出奇的一致,均是8所。在面對極端環境時,我們也許也應該組建一些超級機器人聯盟。