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中國首個防化機器人問世 可在核輻射條件下工作
2011-04-06
在日本核危機中，除了那些勇敢的工人，奮戰(zhàn)在一線的還有機器人。前不久，日本向德國政府請求提供遠程遙控機器人，以應(yīng)對危機。如今，一些國家正相繼派出“機械戰(zhàn)士”到災(zāi)難現(xiàn)場，協(xié)助進行清理工作。
機器人為什么如此受重用?答案很簡單：在危機重重的環(huán)境下，人類有心無力，特種機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，研制出一臺核化偵察與應(yīng)急處理遙操作機器人，可以在核輻射和有毒有害環(huán)境下協(xié)助人類救險。
7年研制成功
研制這樣一臺機器人，還得從2004年的一起事故說起。當時，一所高校實驗室被盜，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)院機器人傳感與控制技術(shù)研究所開始合作，計劃研制一臺核化偵察與應(yīng)急處理遙操作機器人。
從2004年開始，東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院院長、機器人傳感與控制技術(shù)研究所所長宋愛國和他的團隊總共研制出五代機器人。最新的第五代機器人是今年年初才完成的。
日前，記者見到了這個神秘的核化偵察遙操作機器人，它重30公斤、長85厘米，渾身漆黑。據(jù)介紹，這個機器人主要用于人員無法到達、情況不明或高危作業(yè)區(qū)域，執(zhí)行核輻射和化學(xué)、生物污染的測量、取樣以及現(xiàn)場緊急情況處理等任務(wù)。
據(jù)了解，這個機器人成本不菲，一臺裸機的成本就要40萬元人民幣，再加上機械手，總價預(yù)計50萬元左右。“因為是特種機器人，機器人身上的很多部件都很特殊，僅機器人身上的一套數(shù)字傳輸系統(tǒng)和圖像無線傳輸系統(tǒng)就價值18萬元。”宋愛國告訴記者，要給機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，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，價值差不多兩萬元。”宋愛國說。
核輻射毒氣泄漏都不怕
核化機器人的攝像頭是抗輻射的，可以連續(xù)使用5個小時也不損壞，穿的合金鋁盔甲密封性也很好。在機器內(nèi)部，有一個小小的核探測儀，只要在事故現(xiàn)場轉(zhuǎn)一圈，周圍核輻射的情況都能靈敏地測量出來，還能畫出一幅輻射分布圖，并從中找到輻射強度最大的地方，那可能就是輻射源或是輻射的泄漏點。
找到這個最強點后，如果碰上的是民用放射源，機械手會把它抓起來，放進一個厚厚的鉛盒里。如果是發(fā)生泄漏的核電站，核化機器人的任務(wù)就是找到泄漏點，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，核化機器人也照樣能協(xié)助搶險。
日本核危機發(fā)生后，日本向德國政府請求提供遠程遙控機器人。德國的遠程遙控機器人大約半米高，身長約一米半，體重約600公斤，功率自然也大得多。不過，要說到靈活性和機動性，德國的遠程遙控機器人就遠不如這種核化機器人。在事故現(xiàn)場，如果碰上狹窄的樓梯，它連彎兒都轉(zhuǎn)不過來，而核化機器人卻能穿梭自如。
將研制水下防化機器人
“正常情況下，在5公里范圍內(nèi)可以對機器人進行遠程操控，遇到復(fù)雜的障礙物，也能達到1公里以上。”宋愛國說，只要將控制系統(tǒng)的天線加大即可，遙控范圍將會擴大到20至30公里。
專家們認為，核化機器人的誕生填補了國內(nèi)同類技術(shù)的空白。
下一步，他還想研制一臺水下防化偵察遙操控機器人，現(xiàn)在已經(jīng)在設(shè)計初步方案。宋愛國解釋，設(shè)計這樣一款機器人將面臨很多新問題。首先要全面防水，深水作業(yè)對材料的硬度、強度要求更高。和陸地上的機器人不同，水下機器人既要能在水底爬行，又要能在水中懸停，在結(jié)構(gòu)上要進行全面改進。同時，在水中的通訊也是個問題，因為原有的傳輸系統(tǒng)無法使用。
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