淘寶網(wǎng)核輻射檢測機器人(核輻射檢測器上市公司名單)

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文章詳情介紹:

全球首臺45T擺線齒輪減速機交付

魯偉科技日報記者吳純新實習生 張雨婷

11日,全球首臺45T擺線齒輪減速機在湖北斯微特傳動有限公司(以下簡稱斯微特傳動)制造園區(qū)正式交付啟運,國際熱核聚變實驗堆多功能機械臂將用上中國“關(guān)節(jié)”。

魯偉攝

該減速機由中科院合肥物質(zhì)研究院與斯微特傳動歷時三年半合作研制完成,是目前世界上首臺集高精度、大減速比和超大扭矩于一體的最大載重RV減速機,標志著我國在RV減速機領(lǐng)域取得重大突破。

RV減速機作為一種精密的動力傳遞機構(gòu),是工業(yè)機器人的核心部件,被譽為工業(yè)機器人的“關(guān)節(jié)”。上述45T擺線齒輪減速機最高載重量達45萬牛頓米,承載設(shè)備誤差不超過5弧分,將用在核環(huán)境下多功能重載荷機械臂上。

中科院合肥物質(zhì)研究院姚達毛研究員介紹,“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一,其中,用于實驗堆內(nèi)部部件維護的多功能重載荷機械臂直徑約750毫米,長度約11米,末端載荷達到2.5噸。

因?qū)嶒灦褍?nèi)部的特殊極端環(huán)境,對機械臂的工作精度有極高要求,這對機械臂內(nèi)部的減速機設(shè)計制造是一項復(fù)雜考驗?!八鬁p速機同時具備高精度、超大扭矩和很大的減速比,難度非常大?!币_毛說。

為攻克這一難題,雙方技術(shù)團隊從材料選擇環(huán)節(jié)開始,不間斷進行破壞性試驗,以檢驗其密度、剛性及整體外購件組合等。經(jīng)過上百次失敗,更換近50種材料后,最終找到了合適材料。

作為國內(nèi)最大的RV減速機生產(chǎn)企業(yè)之一,斯微特傳動研發(fā)團隊早在2013年就開始聚焦RV減速機研發(fā)。經(jīng)過近十年科研攻關(guān),一舉打破國外技術(shù)壟斷,目前已形成6大系列300多個品種的強大產(chǎn)品譜系,研發(fā)團隊于2017年研制出世界上已知最小的RV減速機,自重僅為0.37公斤,承載重量為45牛頓米,精度比一根頭發(fā)絲的二十分之一還細。

斯微特傳動董事長余運清介紹,此次交付的45T擺線齒輪減速機不僅實現(xiàn)了該公司RV減速機從世界最小到世界最大的全覆蓋,更為未來核輻射環(huán)境下工業(yè)機器人應(yīng)用開發(fā)提供新的方案,對推動人類核能利用具有積極意義。

(來源:科技日報)

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成都研發(fā)出國內(nèi)首套核電應(yīng)急機器人 能替人深入核輻射區(qū)

▲陸地應(yīng)急機器人

核電現(xiàn)場的耐核輻射機器人有很多不同的功能,主要分為三類:一類負責攝像,將現(xiàn)場的情況實時傳輸,“直播”到操作人員手中。一類負責水下任務(wù)執(zhí)行,打撈水下異物。還有一類“特種作業(yè)”機器人,比如切割、打磨現(xiàn)場機械零件

▲水下多功能智能機器人

核電應(yīng)急機器人主要分水上和水下工作兩類。水下的機器人,一個在水底工作,一個懸停在水中工作如“潛艇”。它們將進入反應(yīng)堆水池、燃料水池等有強核輻射的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。陸上的機器人通常在距離操作人員一兩百米范圍內(nèi),接受指揮調(diào)度

▲小型水下觀測機器人

超強核輻射環(huán)境是人類的禁區(qū)。前不久,由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所(簡稱“光電所”)、西南科技大學(xué)及中物院聯(lián)合主持的項目“強輻射環(huán)境強適應(yīng)型機器人關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用”獲得了四川省科技進步一等獎。

位于成都雙流的光電所,有一支專門研發(fā)耐輻射裝備和機器人的團隊。中國幾乎所有的核電站都在使用他們研發(fā)的耐輻射機器人設(shè)備,它們會代替人進入核反應(yīng)堆內(nèi)部,完成一系列的特殊任務(wù)。該所的特種光電智能化裝備研發(fā)團隊,2014年起與大亞灣核電站聯(lián)合研發(fā)“核環(huán)境下應(yīng)急機器人”,去年底一套能應(yīng)用于高輻射區(qū)域偵查救援的“應(yīng)急機器人”正式亮相?!拔覀儺斎灰崆皽蕚浜靡磺性O(shè)備?!眻F隊負責人馮常說,“但是它們可能永遠不會被使用,也沒人希望它們被使用?!?/p>

▲水下應(yīng)急機器人

耐核輻射機器人

深入反應(yīng)堆的“孤膽英雄”

一只靈巧的機械手臂高高懸起,可以上下左右靈活擺動。眼睛大而萌,那是攝像鏡頭的所在。它的腳可以是幾只小巧的圓輪,也可以是兩條霸氣的履帶,隨時聽候吩咐。不過,它的大腦在身子后方,因為那里最需要被保護。這些小家伙并不龐大,最大的也不超過100公斤。它們的工作場所在核電站之中。

功能模塊大多可拼接

馮常介紹,除去機器人主體身軀,其他功能模塊大多可拆可卸可拼接。比如只用“眼睛”,就可以不安裝“手臂”。最重要的是,它所有的“器官”,都能在超強輻射環(huán)境下正常工作。

核電站通常每運行18個月會停堆大修,很多環(huán)境人進不去,如核反應(yīng)堆水池、乏燃料水池以及許多設(shè)備旁。但機器人可以代替人進去完成相應(yīng)任務(wù)。沒有好的耐輻射技術(shù),機器人進入強輻射區(qū)也很快會停止工作。2011年的福島核泄漏事故中,很多機器人就因不能耐強輻射而很快癱瘓。

高耐輻射技術(shù)正是光電所的核心技術(shù)之一。在核電站中,光電所研制的機器人可以承受65℃的高溫,抵御每小時100個西弗(Sv)的核輻射。其攜帶的相機等傳感器,甚至可以抵御每小時10000個西弗(Sv)的核輻射。馮常說,高耐輻射技術(shù)不是簡單的選擇耐輻射材料。更多的是通過“合理規(guī)劃機器人各功能區(qū)的布局,分布設(shè)計電路,并將傳感器主被動加固”等方式來達到整體耐輻射,“是一項綜合技術(shù)”。

能“直播”能打撈能打磨

核電現(xiàn)場的耐核輻射機器人有很多不同的功能,主要分為三類:一類負責攝像,將現(xiàn)場的情況實時傳輸,“直播”到操作人員手中。一類負責水下任務(wù)執(zhí)行,打撈水下異物。還有一類“特種作業(yè)”機器人,比如切割、打磨現(xiàn)場機械零件。在強烈的核輻射環(huán)境中,機器人成為深入禁地的“孤膽英雄”。

在反應(yīng)堆內(nèi)部,反應(yīng)堆水池里不允許有異物??膳紶枙袈湟恍┘毿〔考?。水下異物打撈機器人進入水池后,通過視覺等傳感器,能迅速定位到異物,“眼神機敏”。隨后它會通過機械臂夾取異物,并打撈出來,“手臂靈活”。若是很小的異物,它可以用吸盤輕松吸出來。

機器人代替人進行某些特種作業(yè),能大大提高工作效率,也能更好地保護人免遭輻射。目前,光電所研發(fā)的水下高耐輻射機器人,是國內(nèi)唯一在核電站現(xiàn)場使用過的機器人。

▲異物打撈機器人

核電應(yīng)急機器人

奔赴輻射區(qū)的“特種部隊”

發(fā)生在2011年的日本福島核泄漏事故,讓“機器人敢死隊”走進了人們的視野。最初期進入泄漏現(xiàn)場的機器人幾乎沒考慮過耐輻射,瞬間就被“秒殺”。讓人們意識到一切都應(yīng)未雨綢繆。光電所2014年起與大亞灣核電站聯(lián)合研發(fā)“核電應(yīng)急機器人”。去年在成都完成了初步研發(fā),并成功做出了第一套共4個應(yīng)急機器人,目前已運至大亞灣核電站。這是國內(nèi)目前誕生的第一套用于核電應(yīng)急的耐核輻射機器人。

“當然,我國在役的核反應(yīng)堆,每一個都具備極高的安全系數(shù)。”馮常稱,這套應(yīng)急機器人隨時可以使用,平時裝在一個大集裝箱里,需要使用時,可隨整個集裝箱立刻拉走。

邊走邊安裝“中繼器”

核電應(yīng)急機器人的造型,像是普通核電站用機器人的升級版。這支小小的“特種部隊”,主要分水上和水下工作兩類。

水下的機器人,一個在水底工作,一個懸停在水中工作如“潛艇”。它們將進入反應(yīng)堆水池、燃料水池等有強核輻射的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。陸上的機器人通常在距離操作人員一兩百米范圍內(nèi),接受指揮調(diào)度。應(yīng)急狀態(tài)下,操作人員必須在遠離輻射區(qū)幾公里外的安全區(qū)域,這時候的機器人就像一個孤獨的戰(zhàn)士,必須獨自前進幾公里深入到核心輻射區(qū)域去執(zhí)行嚴峻的任務(wù)。

在輻射區(qū)中,機器人只能靠自己。因此,它首先被賦予了強大的“行進能力”。它的爬坡、越障能力超強,有復(fù)雜的履帶和輪軸設(shè)計。為了能夠時刻跟操作人員保持聯(lián)絡(luò),它們每走一段路,就沿途自行安裝一個“中繼器”,這樣才能隨時將信息傳遞出來。

采集信息帶出“樣本”

機器人進入到輻射區(qū)域后,有幾項重要的任務(wù)需要完成。

首先,現(xiàn)場的情況要能實時傳遞到外面去,讓人們看到現(xiàn)場情形。其次,它們要在現(xiàn)場采集各類信息,比如濕度、溫度、核輻射的劑量率等,然后傳輸給幾公里外的操作人員。再次,它們還需要采集現(xiàn)場“樣本”,帶出輻射區(qū),交給操作人員。此外,它們還具備一些救援操作能力,如開關(guān)閥門的處理。

“沒有第一手現(xiàn)場信息的掌握,所有的后續(xù)應(yīng)急方案,就無法科學(xué)制定,無法對癥下藥?!瘪T常說,核電應(yīng)急機器人就是那可以第一時間深入前線的“敢死隊”。

成都商報記者 王垚 光電所供圖

編輯 潘莉