文档介绍：摘要:机器人是目前国内外研究的热点课题,它综合了机械、电子、传感器、材料、控制理论、计算机、信息处理等多门学科,机器人的研究无疑对促进科技的发展和人类的进程有重大的现实意义,尤其是随着核电站建设的不断发展和公众对核安全事故的高度关注,利用先进的机器人技术解决核电站特殊服役环境下的日常检修、事故处理等复杂操作已成为全球机器人发展的热点,核电机器人主要用于危险环境侦察和操作、灾难救援、爆炸物处置和战场侦察等,核电站机器人技术应用现状及发展趋势及我国核电站机器人发展的应用需求和发展思路。
关键词: 机器人核电站危险环境技术应用发展趋势
Keyword:robot Nuclear power plants Dangerous environment Technology application Development trend
1国内外发展现状
国外核电机器人的发展历史较长,美国、法国、德国、日本等发达国家早在上世纪40年代就已经展开了核环境下机器人技术的研究工作,并研制成功了多种样机,从行业发展趋势来看,工业发达国家,如美国、法国、日本、瑞典等都投入了大量的人力、物力进行了核电智能机器人的研发。国内核电站机器人起步较晚,相关产品还主要依赖进口。究其原因,是由于过去我国核电规模较小,核电机器人市场需求小,同时技术研发难度大,前期国内只有极少数的科研单位展开了相关研究,部分研制产品可靠性不高,前期曾研制出的移动式作业机器人及壁面爬行机器人也未得到大面积行业推广。随着我国核电产业步伐的加快,多家核电运营的业主公司都纷纷采购一些国外的机器人设备,但采购的国外核电站机器人往往价格昂贵,且核心技术仍掌握在国外大公司手上,维护困难。随着我国核电站的相继建设,国内核电行业对机器人的需求日渐迫切,国内多家单位已经展开核电站机器人技术的研究及应用。
2研究主要成果
,已经由早期较简单的遥控式机械手,发展成为融合了先进的传感技术、视觉处理技术、驱动技术和远程控制技术的自动化、智能化产品。代表核电站机器人技术发展现状和发展水平的主要表现在以下几个方面:
驱动机构不仅是实现核电站机器人行走、翻越障碍物、水下运动所必不可少的系统,而且它往往还起到支撑机器人机身和末端执行机构的作用,所以驱动机构设计的合理性和控制系统的性能直接决定着核电站机器人的运动速度、灵活性、定位精度、跨越障碍能力、路径搜索效率等关键性能指标。
核电站专用机器人区别于其它工业机器人的最大特征就是适应核辐射特殊服役环境,这就要求核电站机器人,特别是其视频检查系统、传感系统和信号传输系统能够在较高的辐射环境下保持正常工作
世界上第一台用于核工业的简单机器人便是可遥控的机械手,由此可见末端执行机构对于核电站机器人完成特定任务的重要性,虽然这些末端执行机构的结构形式各不相同,但都具备定位精度高、可靠性高、专用性强、并且具备一定耐辐射能力等特点,
由于核电站中设备、管道布置复杂,操作空间狭小,为保证核电站机器人在运动、操作过程中不损伤目标设备,提高其工作的可靠性,核电站还很少采用自主决策的智能化机器人,而多采用远程线缆操控的方式,控制机器人