核電作為一種安全、可靠、清潔、高效的電力能源，在世界能源日漸緊缺和環(huán)境問題日益嚴(yán)重的今天越來越受到各國(guó)關(guān)注。安全利用核電是核電站發(fā)展的基礎(chǔ)，保障核電站日常安全運(yùn)行和維修是首要任務(wù)，為解決核電站高危區(qū)域巡檢和維修等工作，各國(guó)加大了核電站智能裝備及運(yùn)行機(jī)器人的研發(fā)投入。

　　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與需求分析

　　國(guó)外核電站機(jī)器人開發(fā)的歷史較長(zhǎng)，也一直引領(lǐng)著核電站機(jī)器人的研發(fā)方向。發(fā)達(dá)國(guó)家已制定核工業(yè)機(jī)器人發(fā)展規(guī)劃，研制能進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作的機(jī)器人系統(tǒng)，用機(jī)器人代替操作人員去完成那些強(qiáng)輻射環(huán)境下的工作，機(jī)器人系統(tǒng)已成為核工業(yè)不可缺少的工具。例如，美國(guó)從1986年起，啟動(dòng)了機(jī)器人工程與智能系統(tǒng)研究計(jì)劃RISP (Robotics and Intelligent System Program)，美國(guó)先進(jìn)反應(yīng)堆用機(jī)器人發(fā)展計(jì)劃(ARS)等，研制了Surveyor、HERMIES-II、PaR、Workhorse (RWV)、Remote Work Vehicle (RWV)、Fred (Holges)、Odex-3 (SRL)、Surbot、Andros MarkVI、RTI等眾多型號(hào)的核工業(yè)機(jī)器人。法國(guó)于1983年制訂RAM計(jì)劃，政府每年投資1億法郎開發(fā)機(jī)器人，研制了Frastar、OSCAR、ISIS-2、MINOTAURE、RD-500、cobra等型號(hào)機(jī)器人。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上已開發(fā)出100多種的核工業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，典型應(yīng)用場(chǎng)合30多個(gè)，包括核電站檢修、廢物處理、聚變裝置、退役拆卸等。隨著核工業(yè)及其他科學(xué)技術(shù)尤其是自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，核電站檢測(cè)機(jī)器人已經(jīng)在向著智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等高技術(shù)綜合體系方面發(fā)展。

　　我國(guó)核安全對(duì)于核電發(fā)展的重要性被高度重視，必需按照確保環(huán)境安全、公眾健康和社會(huì)和諧的總體要求，把安全第一的方針落實(shí)到核電規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、退役全過程及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，全面加強(qiáng)核電安全管理，加大核電安全技術(shù)裝備研發(fā)力度，提高核電站智能化及運(yùn)行安全性。

　　核電站運(yùn)行管理中，需要定期檢查是否存在地面積水、管道滴漏或蒸汽泄漏等異常情況，以便及時(shí)處理，保證核電站安全運(yùn)行。但是目前這些工作均由人工完成，而有些出現(xiàn)滴泄漏等區(qū)域的輻射很強(qiáng)，為了探測(cè)確定泄漏的位置，工作人員往往需要承受較大的輻射劑量。急需智能檢測(cè)機(jī)器人進(jìn)入輻射區(qū)域內(nèi)查找和確定管道泄漏位置，以降低維護(hù)人員所接受的輻射劑量，從而提高異常情況探測(cè)的效率。

　　縱觀國(guó)際核電領(lǐng)域，利用機(jī)器人代替人進(jìn)入高危區(qū)域是技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，我國(guó)十分重視核電高危區(qū)域運(yùn)行智能檢測(cè)特種機(jī)器人的研制，也加大了這方面的投入，面向核電站的智能檢測(cè)機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)于核電運(yùn)營(yíng)和維護(hù)都具有非常重要的意義。

　　關(guān)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

　　面向核電站的智能檢測(cè)機(jī)器人作為核電站應(yīng)急和提高核安全的重要裝備之一，機(jī)器人可以在代替人員進(jìn)入高放區(qū)域，完成指定任務(wù)，提高工作效率，降低工作人員所受的輻射劑量。

　　我國(guó)目前運(yùn)行的核電站，在日常檢修中無可避免需要進(jìn)入高危區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，基于核電站核電運(yùn)行參數(shù)巡檢系統(tǒng)、多基地遠(yuǎn)程維修視頻電子認(rèn)證智能識(shí)別系統(tǒng)和核電廠輻射防護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)上，須研發(fā)一款核電站運(yùn)行機(jī)器人代替檢修人員進(jìn)入高危區(qū)域進(jìn)行作業(yè)或檢測(cè)，需要滿足的需求包括：針對(duì)核電站管道眾多、通道狹窄的作業(yè)環(huán)境，研制智能檢測(cè)機(jī)器人及行走平臺(tái);開發(fā)靈巧機(jī)械臂作業(yè)系統(tǒng)，可搭載視覺傳感器載荷進(jìn)行檢測(cè)檢測(cè)作業(yè);攻克檢測(cè)機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)機(jī)器人的靈活運(yùn)動(dòng)控制等。

　　目前，需解決的核心關(guān)鍵技術(shù)包括核電高危區(qū)域運(yùn)行智能檢測(cè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)綜合，高輻射環(huán)境下的視覺采集技術(shù)，復(fù)雜環(huán)境下的路徑規(guī)劃，低功耗、長(zhǎng)時(shí)間巡航技術(shù)，在高放環(huán)境中整機(jī)的耐輻射技術(shù)等。