有望代替人類搶險救災機器人被寄予厚望

面對可怕的核泄漏，如果讓機器人代替人類搶險該多好

目前世界范圍內，僅有個別型號的機器人具備耐高強輻射的能力

　　為什么不用救災機器人盡量替代人的工作?日本9級地震引發核危機后，應急人員冒死堅守在核電站，讓很多人提出了這個問題。

　　機器人也怕強輻射

　　目前國內外的救災機器人本領如何?《科學時報》記者日前采訪了中國科學院沈陽自動化研究所專家。該所被稱為中國機器人的搖籃，也承擔了“863”重點項目“救災救援危險作業機器人技術研究”。

　　該所機器人學國家重點實驗室副主任韓建達告訴記者，救災是特種機器人的一個重要應用領域，也是重點發展方向之一，主要包括兩種類型：一種是搜索探測類，主要用于拓展人的搜索空間。它可以承載視覺、聽覺、生命探測等傳感器，大范圍或者在人不可達區域進行搜索探測。另一類是作業機器人，它帶有手臂，可以操作一些工具，在人不可達的危險環境下進行作業，如開閉閥門、撿拾和切斷物體等。

　　但是，機器人想要在強震后發生泄漏的核電站大顯身手，卻不是件易事。“機器人也怕強輻射，機器人的電子器件受到強烈核輻射會很快失效。”自動化所研究員姚辰說。姚辰是危險作業機器人方面的專家，他說，當年的切爾諾貝利事故為機器人提供了強輻射條件下的實戰機會。結果，除了一臺德國產機器人堅持超過了20分鐘，其余機器人幾乎都在短時間內就失去了作業能力。

　　而且目前的搶救措施以噴水降溫為主，姚辰認為，與水車的載水量相比，機器人能夠攜帶的水量實在太少，所以機器人只能在降溫成功后再出馬擔任探查作業等工作。這印證了外國媒體的一則報道：盡管日本科技部一位官員此前稱，一個機器人已被用于探測福島核電站事故發生地的輻射水平，但是日本核安全機構官員西山英彥表示：“我們沒有收到任何有關機器人被使用的報道。”

　　研發充滿挑戰

　　強震對救災危險作業機器人提出了很多要求。韓建達說，這類機器人首先在結構上要有很強的環境適應性，能在災害現場的復雜環境內運動、搜索;其次要有很好的自主能力，也就是機器人要盡量少地依賴人的遙控，可以自主完成搜救使命，極大提高搜救效率;再次，要為機器人配備搜救必需的各種傳感器，如生命探測裝置、有毒有害腐蝕放射物質探測裝置等。而且，機器人自身的防護也很重要，需要具備防塵、防水、防易燃易爆危險氣體、抗腐蝕、防輻射等特性。

　　在這些特性中，防輻射，尤其是防強輻射就是一個難題。姚辰介紹，因為電子器件怕核輻射，所以需要使用具有耐強輻照能力的電子元器件或對電子器件進行鉛(或其他重金屬)防護，可這樣卻導致了一個惡性循環。和其他的危險作業救災機器人一樣，耐輻射救災機器人的地面通過能力要求比較高，必須能成功繞過、越過障礙物，進入到核事故發生地內部。

　　而重金屬的防護罩一般都很重，會導致機器人移動能力下降，人們只能加大機器人的電機功率，而電機功率增大往往導致機器人體積變大，又需要更大更重的防護裝置。“有點像揉面，水多加面、面多加水。”

　　姚辰介紹說，過去危險作業機器人主要應用于正常安全工作的核電站，通常其作業環境的輻射能級比較低，不足以在短時間內對機器人的核心元器件造成致命損害。而發生事故后的核電站輻射水平遠高于正常值，要求機器人具有極強的耐輻射能力。目前世界范圍內，僅有個別型號的核輻射環境工作的機器人具備這種能力。

　　為有效應對核能高速發展帶來的廣泛的核安全問題，我國在“十一五”末期已經啟動了在強輻射環境下工作的危險作業機器人的研究和探索工作，并已取得階段性成果。例如中科院沈陽自動化所聯合多家單位研制的核化偵察機器人，已初步具備在強核輻射環境下工作的能力，其防護等級達到40戈瑞(輻射劑量單位)，現在已經配備給不久前成立的國家核生化應急救援隊。

　　期待未來大顯身手

　　在“863”計劃支持下，我國已經研制出4種面向災難搜救、特別是地震搜救的機器人，包括旋翼飛行機器人，廢墟表面、廢墟洞穴、廢墟縫隙搜索機器人，去年還在北京鳳凰嶺的國家地震救援基地成功進行了實戰演習。韓建達說，目前我國救災機器人已經有了幾種類型的試驗樣機，處于向實用系統過渡的階段;但在救災機器人的種類上，還有待進一步系列化。“國際上用于搜索的機器人與我國類似，但最近國外有一些大型、重載機器人值得關注。”韓建達建議國家在“十二五”期間繼續立項支持相關研究。

　　姚辰則特別指出，核電站建設時就要為機器人預留救援通道，“如果要求機器人力量大，相應地，機器人體積也會大，那么一般的人用通道是不夠的。上世紀70年代核電站建設時可能沒有這方面考慮，并且當時的機器人技術發展也不夠成熟，現在在建的大多數核電站應該考慮預留機器人救援通道”。而且，姚辰對耐輻射救災機器人的研發潛力表示樂觀。

　　另據德國《圖片報》日前報道，為了應對福島核電站危機，日本已向德國政府請求提供遠程遙控機器人。德國聯邦公民保護和災難救援署負責人克里斯托弗·溫格表示：“在德國，這種機器人用于核心技術設備中，因此需要日本提供詳細的要求，我將向聯邦各州征調這種機器人。”

　　從網上留言看，網友們對救災機器人在核危機應對中發揮作用充滿期待。韓建達認為：公眾迫切地期望將促使救援機器人這一高技術快速發展，從試驗樣機走向實用裝備;在不遠的將來，人們會看到機器人在各種危險場合完成搜救使命。