The Unprecedented Challenge Inside Fukushima Daiichi
Mart 2011 yılında Fukushima Daiichi Nükleer Santralinin felaketi, insan müdahalesi için dünyanın en düşmanlarından biri olan bir ortam yarattı. Üç reaktörlü yakıt üretmek - 30 ila 40 yıl boyunca bir karışım - tamamen uzak tutma ekipmanlarına bağlı olarak, bu tür alanlardan birkaç yüz sifüzyonu sağlamak, insan müdahalesi için imkansız hale getirmek.
Hostile Çalışma Çevresi
Gerekli yenilikleri anlamak, operasyonel koşulları anlamak gerektirir. Birimler 1, 2 ve 3 Her biri, temel hasarlara maruz kalıyor, en az 100 mm'lik bir şekilde karmaşık, düzensiz tozlar oluşturmak için yapısal malzemelerle karıştıran yakıtlar.Bu pisliklerin çoğu birincil kapim gemileri (PCVs), diğer porsiyonlar kuru alanlarda dağınıkken, soğuk ve nemli koşullar altında, kalıcı olmayan kimyasalların ve aşırı derecede karmaşık olmayan kimyasalların kontrolü için yapılandırılabilir.
Erken girişimler ve Dersler Alanı Yeniden Şekillendirmek
İlk post-accident cevapları mevcut endüstriyel robotlara alışkındı, ancak kısıtlamalar hızla ortaya çıktı. 2017'de iRobot Packbot-derived Quince ve takip edilen Rosemary aracı, geleneksel anlamda başarısız oldu; robotların tahrip edilmesi veya harcanan elektronik başarısızlıkları nedeniyle, 2017'de Birim 2'ye gönderilen, bu yüksek çözünürlükte bulunan bu dozlama sistemleri ile ilgili olarak, yüksek çözünürlükte bulunan ve iletişimin daha iyi bir şekilde kullanılması gerektiği konusunda kritik veriler elde edildi.
Robotik Silahlar ve Manipulators: Dexterity in the Reactionor Core
Herhangi bir uzaktan kumanda aracının çekirdeği manipülatörüdür. Fukushima için, ağır betonlu hidrolik kolları ve elektrik usta sistemler, hassas kesme, kıvrım ve birkaç kilogramla birlikte ameliyatları yürütmek için geliştirilmiştir. MHI-MELCO kolu, ikisine de sabit bir elektriksel sinyalleri kullanarak, lineer bir kablolama mekanizmasına dayanabilecek altı derece özgürlüğü birleştirir.
End-Effectors ve Tool-Changing Cap tasks
Kolun kendisi, dağıtım platformuna monte edilen aletler paketi olarak önemlidir.Inchangeable end- effectsors – hidrolik hears, aşındırıcı testereler, su-jet kesiciler ve el aletlerinde ayarlanabilir - dağıtım platformuna monte edilen bir robot aracı-değişkenlik mekanizmasına monte edilen aletler, aktif olmayan elektriksel aletlerle görevleri değiştirmeden önce, bazı betonları en aza indirmeden ve makinelerin tüm betonları en az miktarda kesintiye uğrattığını kabul etti.
Özerk ve Semi-A Özerk Araçlar: Labyrinth'i geri döndürün
Sabit manipülatörler sabit nokta görevlerinde başarılı olsa da, test edilen çalışmadan çok fazla bir şekilde hareket gerektirir.Birkaç tane daha sabit ve tekerlekli bir araç, submersible uzaktan kumandalı araçlar (ROVs), ve hava droneları şimdi anketler ve örnek alır. "Rowatersoku" (candle) robot, bir form değiştirici, yüksek çözünürlükte ısıtılmış ve sonra iş için kendini stabilize etmek için vücutlarını kontrol etmek için genişletebilir, tıbbi endoskopi ile birlikte gelişmiştir.
Autonomy ve Operatör Desteği Seviyeleri
Tam özerklik uzak bir hedeftir, çünkü çevre insan yargısız işlemek için mevcut algoritmaları çok öngörülemez. Gelişmiş olan yarı otomatik olarak yarı otomatik olarak hareket eden, otomatik araç-patlama ve kendini ifade eden tanılar.Bu paylaşılan kontrol modeli, insan operatörlerinin LiDAR ve derinlik kameraları olmadan beslediği, ilk kez karanlıktaki 3D haritaları sabit bir şekilde durdurmasını sağlar.
Sensör Suites That Pierce the Radyasyon Fog
Gelişmiş algılama, uzaktan kullanım yatağıdır, tozları bulmak için veri sağlar, yapısal bütünlüğü değerlendirin ve kılavuz manipülatörler. Standart optik kameralar, sabitlenmiş olsa da, kumar veya su sızıntıları nedeniyle lens kahverengi ve gürültüyü acı çekmesi gerekir. Yüksek frekanslı ultrasonik problar onları kumar veya delamin görüntüleriyle telafi edebilir - Cherenkov ışıklarını yeniden inşa ederken, su geçirmez bölgelerinin sabit olmayan iki katına çıkarmada betonarme hızlarını tespit eden ısıtın.
LiDAR ve 3D Dinamik Planlama için Yeniden Yapı
Zaman ışığı LiDAR birimleri, Dijital çevre modellerinin temelini oluşturan yoğun nokta bulutları üreterek, sahnelerin kısımları buhar veya baraj kablolar tarafından gizlenirken, çok yönlü yeniden yapılandırma algoritmaları sadece navigasyon için değil, aynı zamanda çarpışma sonrası bilgisayar hatlarının sabitlenme yolundaki kontrol noktalarının belirlenmesi için de kullanılır.
Gerçek Zamanlı Veri Entegrasyonu ve Dijital Twin
Tüm sensör akışları - video, radyasyon sayıları, kuvvet geri bildirim ve çevre okumaları - merkezileştirilmiş bir denetim ve veri satın alma (SCADA) sistemi ile TEPCO, her reaktör ünitesinin sürekli olarak güncellenmiş dijital modeline dönüştürülür, 3D işbirliği ortamında, birden fazla mühendislik uzmanının durumu aynı anda değerlendirmesini sağlar.Ağut gerçeklik üzerinden, operatörlükten yapılan eğitim alanında kritik bilgilerle ilgili olarak, bilgisayar destekli elektronik noktaların veya önerilen araç trajektörlüklerinin tekrarlanması için yapılan bir yaklaşıma göre.
Özelleştirilmiş Atık Retrieval ve Ambalaj Çözümleri
Yakıt enkazı, ihmal edilen bir çabanın kalbidir ve ekipman sadece vinç ve kesmemelidir, ancak ayrıca materyali içerir ve taşır.İlk deneysel toz retrieval in Unit 2, özel olarak tasarlanmış bir yakıt tozu retrieval cihazı - bir tutam sonlu ve vakum destekli bir çöp kutusu içeren bir kol - ayrıca bilgisayar destekli bir depolama işlemi için harcanan her iki adımdan daha düşük bir dozda, küçük bir miktar toz tutma işlemine izin verilir.
İnsan-Makine Interface: Teleoperatiften Perceptive Control
Uzak tutma ekipmanının etkinliği, operatörün reaktör ortamında mevcut hissetme yeteneğine bağlıdır. Yüksek sadakatli geri bildirim sistemleri, manipülatörün bileğinde güçlendirici sensörleri kullanır ve onları doğrudan dokunuşla ilişkilendirir.Depre-tali ekranlar (HMDs) sıkı bir şekilde kontrol edilen optik iletişim için yüksek çözünürlükte, tam göz ardı edilen 10 milisaniye altında seyahat eden, yüksek çözünürlükte bulunan küçük bir kontrol sistemi sağlar.
Radyasyon Shielding ve Elektronik Sertleştirme: The Invisible Armor
Mikropma ve nötron radyasyonundan elektronik korumak, en sıkı tasarım kısıtlamalarından biridir. Konvansiyonel silikon mikroçip deneyimi, silikon (Simpozyum) ve galyum nitrit (GaN) gibi daha az sayıda dozda (parçalı) ile birlikte, optik aletlerle birlikte yüksek çözünürlükte bir optik absorbe edilen optik diskler kullanılarak yapılır.
Uluslararası İşbirliği ve Bilgi Transferi
Nükleer demleme için uzak kullanım küresel bir meydan okumadır ve Fukushima projesi uluslararası işbirliği için bir katalizör haline gelmiştir. Birleşik Krallık, Avrupa'daki geniş tecrübeleri üzerine çizmiştir, gelişmiş radyasyon kullanan kameralar ve AI-ss tanıma algoritmaları aracılığıyla teknik bulgular ortaya çıkardı.
Yerde Yapay Zeka ve Edge Computing
Kontrollü güvenlik protokolleri her geri dönüşümlü aksiyon için insan gözetimi talep ederken, yapay zeka (AI) sürekli olarak karar destek rolüne taşınır.In-board sinir ağları, bulut tabanlı analizlerden gelen yıkım türlerini tespit eder, iletişim karaoutlarında büyüyen bir çatlaklar arasında fark edebilir ve robotun güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar.
Geri kalan Çevre Tahmini
Fukushima'daki her dağıtım sürprizleriyle karşı karşıya kalır - bir robotun bu şekilde hareketsiz bir şekilde kullandığı, bir kurtarma ekipmanının sıklıkla güvenli olmayan bir şekilde kullanılmasını sağlayan, hızlı bir şekilde yeniden tasarlanır.Demiryolu sistemleri, örneğin, Unit 2'nin iç incelemesinde, bir robotun sıkıştırılabileceği bir diğer kimyasal maddeye göre daha güçlü bir şekilde sıkıştırılabileceği bir şekilde, bir kurtarma ünitesine bağlı olarak, yüksek çözünürlükte bir şekilde bir diğer kimyasal baskıya yol açmaz.
Uzak Operasyonların Etik ve Düzenlemeleri
Nükleer güvenlik sistemlerine otonom işlevleri tanıtmak önemli bir düzenleyici soruları gündeme getiriyor. Her uzaktan kullanım cihazı, nükleer güvenlikle ilgili bir yükleme olarak lisanslanmalıdır ve yazılımı, aynı zamanda doğrulanmış insan komutunu kullanarak bir araç olarak kalır.Japon Nükleer Düzenleme Kurumu (NRA), işçilere sadece bir otomatik dizinin kesintiye uğratılmasını gerektiren kurallar ve güvenlik durumundaki bir durumun insan müdahalesi olmadan elde edilebilmesini sağlar.Bu yasal çerçeve, bu yasal çerçeve, bu tür koşullara karşı en ileri düzey robotların en yüksek insan komutunu kullanmalarını sağlar.
Future Outlook: The Next Generation of Decommissioning Robotics
Araştırma, uzaktan kumandanlarının yapabileceği sınırları zorlamaya devam ediyor.Tek yüksek çözünürlüklü bir robotun oluşturduğu küçük haritalama robotları, saatler içinde bir reaktör odasının tam bir resmini inşa etmek için geliştirildi.Swarm robotları, bir gün tek yüksek çözünürlükte bir araya getirmek için uzun süredir koordineli bir istasyondan – test edilen Japonların geri çekilmesine ve bu alandaki tüm modern bir patlamanın tam bir resmini inşa etmek için.
Fukushima Daiichi decommissioning çaba, her zaman üstlenilen en zorlu uzaktan kullanım mühendisliği projesini temsil ediyor. Başarının gerçek ölçüsü reaktör binalarından yakıtın çöpe teslim edilmesidir.Bu, her gün, Fukushima'da öğrenilen derslerin, 2011 yılı robotları ile aynı meydan okumayı önlemesi için gereken önlemlerin daha üst düzeye geçtiği konusunda teşvik ediyor.