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替身机器人现身深圳 代人类“上刀山下火海”

发布时间:2015-3-30 10:33    来自: 南方都市报

身份:核电站机器人

发明者:中科华核电技术研究院

功能:替代人类工程师,无惧核放射

深圳机器人协会专家介绍,特种机器人是除工业机器人之外、用于非制造业并服务于人类的各种机器人总称。相比装卸核燃料,上刀山下火海简直就是小菜一碟,人们使用的核电能源有特种机器人的一份贡献。中广核大亚湾基地有20多种机器人,他们主要与核燃料组件、反应堆压力容器、核主泵、蒸汽发生器等设备相关。因核电站具有辐射,这里的许多机器人都是专属核电站使用。

核反应堆容器换料机器人

3月24日,在中科华核电技术研究院(中广核集团全资子公司)实验基地,几个特种机器人正在工作。这个基地身兼核电技术研发与培训功能,为让研发和培训效果更好,按照1:1比例建设。“除了没有放射性,其他布局就跟核电站的反应堆一样。”研究院辅助设备研究所所长吴凤岐介绍,这也是国内第一个完备的核电技术研发、实验基地。

要说基地里最大的机器人,非“装卸核燃料机器人”莫属,也称为“反应堆换料机器人”。这个外观像龙门架一样的庞然大物,横跨反应堆压力容器。吴凤岐介绍,它是反应堆专用的装卸核燃料组件的机器人,通过转运机器人从核燃料厂房把一个燃料组件装进反应堆,或者从反应堆把乏燃料组件卸出运到核燃料厂房贮存。

从外观看,换料机器人在固定轨道运行,但它并不是固定轨迹机器人。“因为在反应堆里面每个燃料位置都是不一样的,装一次或卸一次料时所有的位置都要走到,而且要将燃料精确地装到那个位置。”吴凤岐说,正常燃料装卸时要求误差在3毫米以内,换料机器人可以做到0.1毫米。

据了解,换料机器人在2011年就完成了研发,2013年投入使用,其技术水平即使在国际上也比较领先。“甚至比国外的还好一点。”吴凤岐说,研发时他们参考了国外设备,比如在核电设备上非常专业的美国西屋公司和法国RELL公司的设备等。

开关反应堆容器顶盖机器人

该基地还有另一个环形大家伙———开关核反应堆容器顶盖机器人,常称“整体螺栓拉伸机器人”,用于装卸反应堆压力容器顶盖的螺栓。压力容器装着核燃料组件,高温高压高辐射,为保证容器密闭,须将其最顶部的螺栓紧固。

容器顶部舱盖分布着58颗螺栓,每个都有一人多高,材料特殊,重500多斤,人类不可能拧得动,这就是螺栓拉伸机器人的最大功用,它可以在开盖或扣盖时一次把所有螺栓拧开。

看起来就是个机器,为何还称之为机器人?因它还有独特的智能体系。吴凤岐介绍,它拧螺栓与常规做法不同。压力容器螺栓太重,如果直接放进螺孔,两者纹路必然互相接触挤压,机器人的作用就是不让螺栓与螺纹贴着,而是先拉起,让两者间留有缝隙,然后顺着方向旋到位置就算拧紧了。拆卸时也一样,须先把螺栓拉起,这种功能叫做重量补偿。“如果压力容器螺纹损坏的话就非常麻烦,这么重要的设备,在核电站60年寿命期是不能换的。”吴凤岐说,而在使用时,螺栓与螺母必须清洗干净才能装。

螺栓拉伸机器人2014年9月研发成功,由中科华核电技术研究院自己设计。吴凤岐说,反应堆压力容器开关盖仅在换料大修时进行,一般18个月才做一次,因此螺栓拉神机器人一年才用一两次。

虽然使用频率不高,但因功能强大,无论是换料机器人还是螺栓拉伸机器人都造价不菲,每个价格都以千万元计。不过,这些机器人与其他产品一样,也要进入市场参与竞标。这种机器人目前主要在广西防城港核电站、阳江核电站、大亚湾核电站使用。

在整体螺栓拉伸机器人出现以前,用的是分体拉伸器,一次只能拧三四个螺栓。现在只需三四个小时就能做完的事,以前需要两三天。

除了上述两类,核电站还有“多功能水下爬行机器人”,个头不大,专门用于清理反应堆水池掉落的一些配件和杂物。它可以在高放射性的反应堆水池底水平行走、自由转向,携带不同执行机构完成不同任务,具备耐辐射高清摄像能力和视觉信号实时传输、处理功能。

机器人时代何时到来,取决于企业创新动力

在2015中国(深圳)IT领袖峰会上,深圳市科创委主任陆健发布了《深圳IT产业发展报告》。这份报告特地提到,深圳将加快智能装备和机器人产业向高端发展。据科创委统计,去年深圳规模以上电子制造业产品产值达到13829亿,是全国的1/7左右,同比增长10.9%。这里面有机器人产业的一份功劳。政策支持以及市场的庞大需求,引来了大批资本的投入。面对激烈的市场竞争,保持公司的创新能力尤为重要。随着技术日渐成熟,机器人的应用领域正不断扩大,但技术成熟需要一个过程。中智物联的林天麟博士认为,人们误以为机器人无所不能,但目前的技术还未达到这一程度,技术的发展要经历人机融合的过程。为实现高级智能机器人的目标,每家科技企业都投入了大量研发资金用于新技术的开发。如果企业、市场一直保持这种创新动力,机器人时代也许很快就能到来。

原标题:替身机器人现身深圳 代人类“上刀山下火海”

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