Endeavor Robotics® Kobra™
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機器人代替傳統人力,已經成為不可改變的趨勢,其背後的原因是人力成本持續上漲,加上老齡化問題嚴重,使得勞動力短缺,而機器人的成本在下降,並能創造比人更高的生產效率,能夠縮短產品的交付期限,所以逐步受到了製造企業的歡迎。
如今,工業機器人已經大量使用於製造業車間,將一些重複性勞動代替下來,並滿足了工業4.0模式下設備互聯的條件,使得工廠能透過即時監控,採集大數據來分析,以及提升工廠的整體效率。而隨著技術的進步發展,各種機器人產品被研發出來,使得機器人產品開始擴展到其它行業,並激了巨大的市場空間。
在一些高危行業,機器人被用於執行一些,人類無法處理的任務,人類的能力得到了前所未有的擴展,同時很好的保障了人身的安全。
未來,惡劣環境下的工作都將會交給機器人,因這機器人比人更合適應付危險場景下的工作。例如在日本福島核電站,工作人員正在通過特種機器人執行偵察、清除危險物品等工作。下面,先帶大家回憶一下世界最大的核電事故。
未來,惡劣環境下的工作都將會交給機器人,因這機器人比人更合適應付危險場景下的工作。例如在日本福島核電站,工作人員正在通過特種機器人執行偵察、清除危險物品等工作。下面,先帶大家回憶一下世界最大的核電事故。
一場海嘯引發的核電災難
2011年3月11日,日本海岸80英里處發生了9.0級的地震,隨後掀起了50英尺高的巨大海浪,直撲福島第一核電站。當時,該地區四個核電廠的11個反應堆正在運行,而地震使得日本海岸移動了8英尺,導致了反應堆全部自動關閉。
由於海嘯的發生,導致為該電廠的海水冷卻系統的柴油發電機被停用,使得反應堆內的溫度飆升至高達5000華氏度,並導致了熔化的放射性混合物溢出到地板,最終滲入三個反應堆的安全外殼,引發了全球最大的核電災難。
此外,事故還伴隨著小規模的氫氣爆炸和火災,兩名核電站工作人員下落不明,方圓20公里以內的所有居民被逼撤離,東京電力公司對事件的實情有所隱瞞,當時聲稱沒有發現到核洩漏,但結果產生了極大的福島後遺症,福島縣內兒童甲狀腺癌,罹患率大幅上升,核洩漏還可能進入海洋。
用機器人清理核電站殘骸
福島核電事故後,核電廠基本報廢了,還要對其殘骸進行妥善處理。日本政府預計需要花費700多億美元,拆除這些廢舊設施,日本原子能機構還建立了一個研究中心,來來模擬發電廠,研究如何用最佳的方案清理殘骸。
由於核電廠檢測到輻射,此時的機器人便派上了用場,來自各地的機器人紛紛被邀請,嘗試各種方法來幫助清除殘骸。
由於核電廠檢測到輻射,此時的機器人便派上了用場,來自各地的機器人紛紛被邀請,嘗試各種方法來幫助清除殘骸。
用於福島核電站修復的Endeavor Robotics Kobra機器人,自帶攝影機和機器手臂,通爬樓梯和在粗糙地型中移動。
這項工作將花費很長時間,預計耗時40年時間,工作人員利用機器人,將燃料棒等殘骸,從房間中央的水池上取出。此外,東京電力公司和政府組織,正在培養下一代機器人專家,來完成這項工作。
由於人在帶有核電輻射的環境下,會引起放射病,例如噁心、嘔吐和出血,即使全套防輻射裝備,也難免保障不受安全的侵害。那麼,在這項工作中,機器人將擔當大任。
由於人在帶有核電輻射的環境下,會引起放射病,例如噁心、嘔吐和出血,即使全套防輻射裝備,也難免保障不受安全的侵害。那麼,在這項工作中,機器人將擔當大任。
不過,以目前的機器人水平,對於處理福島核電廠這種複雜的工作,也表現出了許多不足。機器人控制系統採用半導體製成,在高輻射水平的地方會陷入癱瘓,自主機器人經常在意想不到的地方停止,或者被障礙物擋住。機器人必需擁有較好的靈活性,不然,很有可能在處理燃料棒時發生二次事故。
從失敗中吸取更多教訓
2016年12月,東京電力公司用機器人Scorpion,進行核電廠二號機組內部探測。Scorpion由東芝花費兩年半的時間開發,在尾部安裝在攝影機,這樣可以獲得更好的視覺。
東京電力計劃透過機器人的攝影機和感測器,來測量輻射水準和溫度,並最終可以看清反應堆內部的情況。不過,任務進行了僅兩小時後,機器人就被熔化的金屬塊卡住了。
東京電力計劃透過機器人的攝影機和感測器,來測量輻射水準和溫度,並最終可以看清反應堆內部的情況。不過,任務進行了僅兩小時後,機器人就被熔化的金屬塊卡住了。
此次任務雖然失敗了,不過給機器人產業帶來了新的思考,東芝在2017年又推出了小型的潛水機器人,並命名為太陽魚。在測試過程中,太陽魚成功記錄了第一天反應堆內,熔化燃料的跡象。
東芝的Scorpion機器人
到了2018年,東芝返回受嚴重污染的2號機組,透過改進的機器人進行偵測任務。新的機器人能夠拍攝許多照片,並成功獲得輻射和溫度讀數,新的機器人不會再受到周圍環境的干擾。
在此次任務中,機器主要用於偵測,東京電力公司希望機器人,發回有用的資訊,最終幫助他們從反應堆中,移除大塊燃料和殘骸。
此外,工作人員還利用虛擬現實,戴著特殊的3D眼鏡技術人員,在發電廠模型進行機器人虛擬引導。在VR的體驗下,能夠測試到機器人,是否能夠順利通過樓梯或狹窄的空間。還有,研究人員正在嘗試利用遠端控制的機器人,進行核電車間室內修補洩漏。
危險場景作業將離不開機器人
今天,各種特殊功能的機器人,正在被研發出來,這些新產品將能解決人類處理不了的問題,在一些惡劣環境執行特殊的任務。例如在水下進行偵測、維護設施,進入下水道垃圾清理等,特種機器人具有不可估量的前景。
在醫療領域,人們正在利用奈米級機器人,進入人體內部進行病情檢測和治病。在航太領域,科學家採用航太機械臂來修復設施,利用移動機器人探測星球等等。特種機器人的應用場景也正在逐步擴大。
不過,特種機器人也面臨著諸多挑戰,由於應用場景的特殊性,市場需求呈多樣化,這種行業的需求更多是小批量、多批次的出現,更合適客製化的模式。加上,在惡劣環境下,對於機器人的能力有很大的挑戰,技術研發方面難度也比較大。
目前比較知名的特種機器人企業有美國波士頓動力,該公司的大狗機器人舉世聞名,還有能夠進行後空翻的人型機器人阿特斯拉。對岸中國方面,有中信重工、新松機器人、哈工大等知名廠商,而中信重工的產品較為豐富,包括水下機器人、巡檢機器人、管道機器人、鑽井探測機器人、消防機器人等幾十品種。此外,還有中國兵器、國興智能、億嘉和、中天智能等。
隨著人工智慧技術的進步,未來機器人的能力,將會進一步提升,加上人們對仿生技術的研究不斷突破,更多擁有特殊功能或者超強能力的機器人,將會被研發出來。
而像核電廠等一些特殊行業,具有高度危險,又不適宜人類進入的場景中,未來將不得不使用機器人去執行工作任務。
而像核電廠等一些特殊行業,具有高度危險,又不適宜人類進入的場景中,未來將不得不使用機器人去執行工作任務。
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