С течением времени атомные электростанции становятся непригодными для использования, и спустя примерно 60 лет после запуска их энергоблоки требуют вывода из эксплуатации. На данный момент в мире на разных стадиях демонтажа находятся около 138 энергоблоков АЭС, и эта долгая, ответственная и дорогостоящая работа в опасных условиях в основном выполняется при помощи дистанционных роботов. У них есть свои недостатки, но инженеры из Ланкастерского университета устранили одну из них при помощи системы полуавтоматического управления.
Одним из главных недостатков роботов для вывода атомных электростанций из эксплуатации является высокая сложность управления. Чтобы не подвергать себя радиоактивному облучению, персонал вынужден манипулировать руками робота на расстоянии не менее 100 метров, ориентируясь на данных из встроенных камер. Для управления обычно используются джойстики, и чтобы научиться осуществлять точные движения механизмом, от операторов требуется крайне высокая квалификация.
Робота научили обезвреживать атомные электростанции
Робот, созданный в исследовательском университете города Ланкастер, гораздо легок в управлении, так как большинство действий выполняет самостоятельно. Так как работа с радиоактивными веществами требует максимальной аккуратности, разработчики намеренно не сделали его полностью автономным — за качество демонтажа по-прежнему отвечает человек, но в этом случае ему не нужно контролировать каждое движение робота.
В конструкцию нового робота входят гидравлическое оружие, механические руки, камера с функцией распознавания объектов и датчик движений Microsoft Kinect. Благодаря этому набору, робот может резать трубы самостоятельно — человеку достаточно нажать на объект на дисплее, которым должен заняться робот.
Используя единственную установленную на роботе камеру, наша система фокусируется на общей задаче в суровых условиях. Она позволяет оператору инструктировать робота-манипулятора выполнять захват и резку труб всего лишь четырьмя щелчками мыши, — объяснил Джеймс Тейлор, профессор инженерного факультета Университета Ланкастера.
Полуавтономная система была протестирована в лабораторных условиях — использовавшие его сотрудники справились с резкой труб гораздо быстрее, чем их коллеги с полностью контролируемыми роботами. По мнению инженеров, на данный момент система нуждается в датчиках звука и температуры, чтобы управляющий персонал был лучше осведомлен об окружающих робота условиях. Для наглядной демонстрации различных показателей, разработчики планируют создать целый графический интерфейс.
Как роботы помогают обезвреживать ядерные реакторы?
Большой вклад в обезвреживание ядерных реакторов роботы сделали в 2011 году, после аварии на атомной электростанции Фукусима-1. Причиной катастрофы стало сильное землетрясение и последовавшее за ним цунами — они вывели из строя средства электроснабжения дизельные генераторы. Впоследствии активные зоны реакторов расплавились, и в трех энергоблоках возникли взрывы. Авария унесла жизни трех человек, двое из которых утонули в подвальном помещении, а один умер от рака, вызванным сильным облучением.
Для разведки радиоактивной территории были использованы роботы PackBot, которые за несколько часов успели осмотреть все три блока. Они успешно измерили уровень облучения, температуру и влажность аварийной зоны, и транслировали все происходящее на экран исследователей (на видео ниже). Во время последующих разведок роботы сталкивались с препятствиями в виде обломков, поэтому в 2016 году был разработан робот для устранения завалов.