核电站机器人技术应用现状及发展趋势

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1、专题报道SpecialReports核电站机器人技术应用现状及发展趋势刘青松张一心向文元黄文有钱建华董亚超中科华核电技术研究院摘要：随着核电站建设的不断发展和公众对核安全事故的高度关注，利用先进的机器人技术解决核电站特殊服役环境下的日常检修、事故处理等复杂操作已成为全球机器人发展的热点。本文介绍了核电站机器人技术应用现状及发展趋势，提出了我国核电站机器人发展的应用需求和发展思路。关键词：核电站，机器人，应用Abstract:Withthecontinuousconstructionofnuclearpowerstation

2、andthepublichighconcernsaboutnuclearsafety,theuseofadvancedrobottechnologytosolvedailymaintenance,incidenthandlingandothercomplexoperationsunderspecialserviceconditionsinnuclearpowerstationshasbecomethefocusofrobotdevelopmentintheworld.Thispaperintroducesthecurren

3、tapplicationanddevelopmentdirectionofrobottechnologyfornuclearpowerstation,thenanalysestheapplicationneedsanddevelopmentideasofrobotfornuclearpowerstationinChina.Keywords:nuclearpowerstationrobotapplication0引言德国、日本等发达国家早在上世纪40年代就已经展开了核环境下机器人技术的研究工作，并研制成功了多由于核电站设备结

4、构复杂，设备本身或其运行种样机。比较具有代表性的包括：美国阿贡实验室环境具有放射性，同时还兼具水下、高温、高压等特开发的世界上最早用于核工业，名为M1的遥控式机械点，简单的机械手往往不能完成相关操作，利用机器手，它可用于放射性物质的操作，有效降低了人员人进行设备检修、乏燃料转运、放射性废物处置和核的受照剂量。之后，美国又相继开发出Odex系列机器事故应急处理等工作，可以大幅提高核电站的检修水人。1997年，日本早稻田大学开发出世界上第一台双平或事故处理效率，降低工作人员受照剂量和劳动强足行走机器人，用于核电站设备的检查工作

5、。度。致力于开发出适应核辐射环境，性能先进、可靠现在欧美等国家又研制出功能更强、可靠性更的核电站机器人一直是核工业界追求的目标。高，并且可以真正适应高辐射环境、实现远距离操随着我国《核电中长期发展规划(2005-2020年作的核电站机器人，例如德国的EMSM系列、法国SRA)》的出台，核电产业将得到重点发展，为提高核电公司的FOSAR系列、美国的SAMSIN系列，以及此次在站运行的安全性及经济性，开发核电站机器人已成日本福岛核电站投用的美国iRobot公司的两台机器为核工业界的期盼和共识。日本福岛核电站事故发人Packbo

6、t和Warrior。但从目前新闻报道来看，由生后，在事故处理和救灾方面所面临的巨大困难，于日本福岛核电站的极端特殊性，美国此次投入使使人们更加清楚地认识到：核电站机器人在事故后用的作业机器人现场的应用效果不是很理想。从行环境剂量率水平监测、关键阀门开关、放射性污水业发展趋势来看，工业发达国家，如美国、法国、和其它放射性废物处理、路障清除、自动注水、应日本、瑞典等都投入了大量的人力、物力进行了核急焊接等方面所应发挥的重大作用。电智能机器人的研发。国内核电站机器人起步较晚，相关产品还主1核电站机器人技术发展历史及现状要依赖进口

7、。究其原因，是由于过去我国核电规模较小，核电机器人市场需求小，同时技术研发难度1.1国内外核电机器人发展历史大，前期国内只有极少数的科研单位展开了相关研国外核电机器人的发展历史较长，美国、法国、究，部分研制产品可靠性不高，前期曾研制出的移12《机器人技术与应用》双月刊第3期专题报道SpecialReports6动式作业机器人及壁面爬行机器人也未得到大面积10rad/h，能够满足核电站正常工况和一般事故工况行业推广。随着我国核电产业步伐的加快，多家核下视频检查的需要，但若想适应某些严重事故下特电运营的业主公司都纷纷采购一些国

8、外的机器人设殊的高辐射环境，还有一定差距。国内所研发摄像4备，但采购的国外核电站机器人往往价格昂贵，且头的耐辐射能力可达10rad/h，部分科研院所已经展核心技术仍掌握在国外大公司手上，维护困难。随开更高耐辐射能力摄像头的研发，以期达到国际先着我国核电站的相继建设，国内核电行业对机器人进水平。的需求日渐