强核电磁场干扰破坏 机器人难进辐射现场
来源: 解放日报
发布日期:2011-03-21
日本福岛核泄漏事故发生后,多名现场救援队员冒着受高强度辐射坚守最后防线。此事让人感慨的同时不禁要问:在科技发展日新月异的今天,如此高危场所,不正是机器人的用武之地吗?核辐射现场,难道是机器人的“禁区”?
人们有这样的疑惑并不奇怪。自上世纪20年代以来,无论在工程还是在服务领域,机器人技术的发展都取得了长足的进步,如日本专家研发的蛇形机器人,依靠电机驱动的尼龙刷毛推动自身前进,可深入灾后废墟的各个狭小角落,还能攀爬20度角的倾斜面,及时传送回图像,便于救援人员掌控灾情。但要让机器人进入“核区域”,却并不那么容易。复旦大学机器人智能实验室负责人张文强分析说,机器人虽然种类繁多,但基本研发思路却是一致的——每完成一项任务,都需经过信息感知处理、行为执行和信息通讯等三个环节。在高强度核辐射区域,辐射能形成强大的核电磁场。这种电磁能量循着天线、电源线、集成电路板的金属线等进入电子电气设备内,立刻能通过高压击穿、热效应等方式对其造成破坏,引起数据库混乱、CPU误动作或停机、程序异常误动作、控制失灵等。
此外,核泄漏现场作业机器人由于实行无人操作,因此只能远程遥控,这对机器人远程通讯的设备和环境提出了严格要求。令研究人员头疼的是,放射性物质产生的电磁脉冲同样会破坏通讯的硬件设备,干扰信息的准确传递。
但即使在如此困难的前提下,科学家依然没有放弃开拓机器人在核电安全领域中的应用。近年来,通过使用特殊材料、严密封闭机器人外壳、设计保护性电路等方法,人类正带领机器人一步步走近“核区域”。上世纪90年代,法国研发了专门用于反应堆检查的核工业机器人MIR。2005年,中国科学院与日本国际救援系统研究院合作启动灾难救援机器人的研发计划。就在不久前,美国专家设计出一个名为“先锋”的特制机器人,用于探测切尔诺贝利核电站封堆后的“石棺”内部。但遗憾的是,要让机器人在核泄漏这样的恶劣环境中完全代替人类工作,完成一系列复杂任务,现代技术仍然难以企及。
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