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，以應對危機。如今，一些國家正相繼派出“機械戰士”到災難現場，協助進行清理工作。
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，東南大學儀器科學與工程學院和相關部門合作，研制出一臺核化偵察與應急處理遙操作機器人，可以在核輻射和有毒有害環境下協助人類救險。
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，相關部門和東南大學儀器科學與工程學院機器人傳感與控制技術研究所開始合作，計劃研制一臺核化偵察與應急處理遙操作機器人。
從2004年開始，東南大學儀器科學與工程學院院長、機器人傳感與控制技術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區域，執行核輻射和化學、生物污染的測量、取樣以及現場緊急情況處理等任務。
據了解，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字傳輸系統和圖像無線傳輸系統就價值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。在機器內部，有一個小小的核探測儀，只要在事故現場轉一圈，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。如果是發生泄漏的核電站，核化機器人的任務就是找到泄漏點，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、地震等災難事件時，核化機器人也照樣能協助搶險。
日本核危機發生后，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。在事故現場，如果碰上狹窄的樓梯，它連彎兒都轉不過來，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公里范圍內可以對機器人進行遠程操控，遇到復雜的障礙物，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同類技術的空白。
下一步，他還想研制一臺水下防化偵察遙操控機器人，現在已經在設計初步方案。宋愛國解釋，設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，在結構上要進行全面改進。同時，在水中的通訊也是個問題，因為原有的傳輸系統無法使用。
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