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中國(guó)首個(gè)防化機(jī)器人問世 可在核輻射條件下工作

2011年06月03日 22:04:47  來源:
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圖為防化機(jī)器人的機(jī)械手能抓起民用放射源,放進(jìn)鉛盒。

  在日本核危機(jī)中,除了那些勇敢的工人,奮戰(zhàn)在一線的還有機(jī)器人。前不久,日本向德國(guó)政府請(qǐng)求提供遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人,以應(yīng)對(duì)危機(jī)。如今,一些國(guó)家正相繼派出“機(jī)械戰(zhàn)士”到災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng),協(xié)助進(jìn)行清理工作。

  機(jī)器人為什么如此受重用?答案很簡(jiǎn)單:在危機(jī)重重的環(huán)境下,人類有心無力,特種機(jī)器人卻可以不受太多影響。近日,東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院和相關(guān)部門合作,研制出一臺(tái)核化偵察與應(yīng)急處理遙操作機(jī)器人,可以在核輻射和有毒有害環(huán)境下協(xié)助人類救險(xiǎn)。

  7年研制成功

  研制這樣一臺(tái)機(jī)器人,還得從2004年的一起事故說起。當(dāng)時(shí),一所高校實(shí)驗(yàn)室被盜,放射源不見蹤跡,急壞了所有人。于是,相關(guān)部門和東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院機(jī)器人傳感與控制技術(shù)研究所開始合作,計(jì)劃研制一臺(tái)核化偵察與應(yīng)急處理遙操作機(jī)器人。

  從2004年開始,東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)、機(jī)器人傳感與控制技術(shù)研究所所長(zhǎng)宋愛國(guó)和他的團(tuán)隊(duì)總共研制出五代機(jī)器人。最新的第五代機(jī)器人是今年年初才完成的。

  日前,記者見到了這個(gè)神秘的核化偵察遙操作機(jī)器人,它重30公斤、長(zhǎng)85厘米,渾身漆黑。據(jù)介紹,這個(gè)機(jī)器人主要用于人員無法到達(dá)、情況不明或高危作業(yè)區(qū)域,執(zhí)行核輻射和化學(xué)、生物污染的測(cè)量、取樣以及現(xiàn)場(chǎng)緊急情況處理等任務(wù)。

  據(jù)了解,這個(gè)機(jī)器人成本不菲,一臺(tái)裸機(jī)的成本就要40萬元人民幣,再加上機(jī)械手,總價(jià)預(yù)計(jì)50萬元左右!耙?yàn)槭翘胤N機(jī)器人,機(jī)器人身上的很多部件都很特殊,僅機(jī)器人身上的一套數(shù)字傳輸系統(tǒng)和圖像無線傳輸系統(tǒng)就價(jià)值18萬元!彼螑蹏(guó)告訴記者,要給機(jī)器人供給足夠的能量,就得配上更好的電池。為此,他跑遍了全國(guó),才找到一款能量和體積比最優(yōu)的電池,“這塊電池不僅輕巧,而且能量供給很足,價(jià)值差不多兩萬元。”宋愛國(guó)說。

  核輻射毒氣泄漏都不怕

  核化機(jī)器人的攝像頭是抗輻射的,可以連續(xù)使用5個(gè)小時(shí)也不損壞,穿的合金鋁盔甲密封性也很好。在機(jī)器內(nèi)部,有一個(gè)小小的核探測(cè)儀,只要在事故現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈,周圍核輻射的情況都能靈敏地測(cè)量出來,還能畫出一幅輻射分布圖,并從中找到輻射強(qiáng)度最大的地方,那可能就是輻射源或是輻射的泄漏點(diǎn)。

  找到這個(gè)最強(qiáng)點(diǎn)后,如果碰上的是民用放射源,機(jī)械手會(huì)把它抓起來,放進(jìn)一個(gè)厚厚的鉛盒里。如果是發(fā)生泄漏的核電站,核化機(jī)器人的任務(wù)就是找到泄漏點(diǎn),并且把這些情況傳給后方。如果碰上閥門沒擰緊的情況,它也可以擰緊閥門。另外,在遇上有毒氣體或液體泄漏、地震等災(zāi)難事件時(shí),核化機(jī)器人也照樣能協(xié)助搶險(xiǎn)。

  日本核危機(jī)發(fā)生后,日本向德國(guó)政府請(qǐng)求提供遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人。德國(guó)的遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人大約半米高,身長(zhǎng)約一米半,體重約600公斤,功率自然也大得多。不過,要說到靈活性和機(jī)動(dòng)性,德國(guó)的遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人就遠(yuǎn)不如這種核化機(jī)器人。在事故現(xiàn)場(chǎng),如果碰上狹窄的樓梯,它連彎兒都轉(zhuǎn)不過來,而核化機(jī)器人卻能穿梭自如。

  將研制水下防化機(jī)器人

  “正常情況下,在5公里范圍內(nèi)可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程操控,遇到復(fù)雜的障礙物,也能達(dá)到1公里以上。”宋愛國(guó)說,只要將控制系統(tǒng)的天線加大即可,遙控范圍將會(huì)擴(kuò)大到20至30公里。

  專家們認(rèn)為,核化機(jī)器人的誕生填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同類技術(shù)的空白。

  下一步,他還想研制一臺(tái)水下防化偵察遙操控機(jī)器人,現(xiàn)在已經(jīng)在設(shè)計(jì)初步方案。宋愛國(guó)解釋,設(shè)計(jì)這樣一款機(jī)器人將面臨很多新問題。首先要全面防水,深水作業(yè)對(duì)材料的硬度、強(qiáng)度要求更高。和陸地上的機(jī)器人不同,水下機(jī)器人既要能在水底爬行,又要能在水中懸停,在結(jié)構(gòu)上要進(jìn)行全面改進(jìn)。同時(shí),在水中的通訊也是個(gè)問題,因?yàn)樵械膫鬏斚到y(tǒng)無法使用。

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[責(zé)任編輯:吳怡]