物理科技生物学-PHYICA

一个叫做莱拉的机器人正在帮助改造核基础设施检查

技术工程 2022-06-02 21:53:58

A robot called Lyra is helping transform nuclear infrastructure inspection Credit:曼彻斯特大学一个名为Lyra的机器人已经被用于检查Dounreay冗余核实验室的通风管道,并绘制放射性物质的地图。Lyra从一个入口点穿越了140米长的管道,为运营商提供了详细的放射性特征信息,这些信息现在可用于帮助规划实验室的安全高效退役。以前,获得如此大量的详细信息将是复杂的,即使在可能的情况下,也需要操作人员进入污染区域进行额外的航空服检查,从而增加了成本和风险。由于管道的尺寸和辐射风险,目前不可能有人进入该区域。

这种部署已经证明,移动机器人可以用于加快英国遗留核设施的退役速度,同时降低对人类的风险,降低成本,甚至减少退役过程中产生的额外低水平废物的数量。

莱拉的设计

Lyra被设计成一个低成本的机器人,具有5个辐射探测器,一个用于定位的激光扫描仪,2个摄像头,灯和一个用于从管道壁或地板上采集放射性污染物样本的机械臂。Lyra是由曼彻斯特大学的研究人员开发的,他们在核机器人和人工智能(RAIN)中心工作,并得到了DSRL Dounreay Site Remediation Ltd的技术和操作人员的大量指导。

天琴座安装了轨道,并获得了相对较高的离地间隙,使其能够清除管道中大量的碎石。辐射感测包设计为能够测量β、γ、X射线和中子辐射,并安装了一个五自由度机械手,使其能够收集样本,以便在现场实验室进行进一步的辐射分析

摄像机安装在莱拉的前面和机械手的末端。安装在机械手上的摄像机可以对勘测过程中确定的任何感兴趣的区域进行详细检查。Lyra通过用于驱动的操纵杆和一个顺从的机械臂控制,机械臂的运动由机器人上的手臂复制。

辐射感测包与激光雷达雷达、实时摄像机镜头相结合,使得能够开发带有时间戳的3D视频,其中所测量的辐射读数覆盖在视频上,使得任何感兴趣的点或高辐射测量值都可以被精确定位在管道内的任何选定位置。

“天琴座”没有被系上绳索,但是它有一个绞盘回收装置,可以用来在失去动力的情况下将“天琴座”拖回一个接入点,或者在它搁浅的情况下将它从瓦砾中转移出来。一个独立的远程重置也被整合到天琴座上。这是一个无线设备,使Lyra能够在必要时执行“硬重置”。

鸣谢:曼彻斯特大学部署

Lyra的部署是与DSRL的操作团队合作完成的,下图显示了安全壳内部署Lyra的入口。正在插入的框架提供了额外的摄像机、照明和备用通信。

随着Lyra的成功部署,DSRL项目经理Jason Simpson表示:“DSRL非常感谢曼彻斯特大学的团队,他们的努力以及FIS360董事总经理Frank Allison的努力清楚地表明了通过与供应链的合作可以获得的巨大利益。现在,特性调查已经完成,我们已经建立了一个管道的全面图片,这将有助于我们做出明智的决定,如何将管道退役。

“尽管各方取得成功的动机不同,但Frank Allison、Barry Lennox、Matthew Nancekievill、Keir Groves和曼彻斯特团队的其他成员的热情和承诺确保了我们的目标最终一致,最终通过Lyra实现了成功的部署和数据捕获。”

RAIN Hub主管Barry Lennox补充说:“我们希望证明机器人可以成功地用于活动区域。我们添加了故障安全设备,包括一个远程“重启”开关和一个绞盘,如果机器人卡在管道的碎片上,我们可以通过物理方式取回机器人。调查已经证明了天琴座在活跃区域的可靠性。

该部署得到了创新和技术转让专家FIS360的支持。他们的董事总经理Frank Allison说:“Lyra的开发和部署凸显了机器人技术为核工业带来的好处,以及学术界、最终用户和供应链中的企业合作的重要性。只有通过像这样的合作,才能开发出应对复杂挑战的解决方案,比如勘测双瑞管道。”

研究小组感谢使用Lyra机器人,这是通过NNUF Hot机器人计划为这项工作提供的。

Lyra机器人是为检查危险环境而设计的移动机器人平台的一个例子,并且通过Ice Nine Ltd .在市场上可以买到

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