東芝研發(fā／fà)水下(xià)遊泳機器人

爲調查福島第一核電站3号機組安全殼内部而(ér)開發(fā／fà)的水下(xià)遊泳機器人，是一款直徑約爲13cm，長約30cm，重約2kg的小型機器人，因其(qí)在水中遊動的姿态特别而(ér)被稱爲“迷你(nǐ)版曼波魚機器人”。東芝作爲技術研究協會(huì)--國際反應堆報廢研究開發(fā／fà)機構（IRID）的成員，開發(fā／fà)了這款水下(xià)遊泳機器人。3号機組核反應堆安全殼内約有6米高的積水，因此開發(fā／fà)了可(kě)在水中遊動、用(yòng)于(yú)調查安全殼底部的水下(xià)遊泳機器人。

這款水下(xià)遊泳機器人可(kě)通過(guò)有線電纜在距離約500m的抗震建築内進行(háng / xíng)遠程操作。由于(yú)其(qí)前、後(hòu)方都安裝了相機和LED燈，即使在漆黑的安全殼底部也可(kě)進行(háng / xíng)調查。3号機組安全殼内部的入口十(shí)分狹窄，直徑僅約14cm，因此在提高其(qí)抗輻射性能(néng)的基礎上，改變了傳統機器人的尺寸和重量，使其(qí)實現小型化、輕量化。

作爲調查3号機組的總指揮，東芝能(néng)源系統株式會(huì)社福島重建與循環技術部的淺野真毅參與了使用(yòng)機器人進行(háng / xíng)福島第一核電站2号機組的内部調查，卻對(duì)實驗結果感到十(shí)分遺憾：在2017年(nián)2月進行(háng / xíng)的2号機組調查中，在不了解安全殼内部的情況下(xià)，爲了能(néng)完成調查，設想了各種情況并展開訓練，然而(ér)機器人還是在調查過(guò)程中停止了移動。

2号機組的經驗可(kě)以繼續運用(yòng)到3号機組的操作中。與2号機組不同，3号機組的安全殼内部有積水，具備能(néng)讓機器人在三維空間中遊動的優點。雖然有可(kě)能(néng)因路線被堵住而(ér)無法到達地下(xià)層，但由于(yú)機器人自(zì)身的小型化特點和事(shì)先進行(háng / xíng)的完備的操作訓練，它能(néng)準确地抓拍到被視爲燃料碎片的物體的影像。

“當看到疑似3号機組的燃料碎片時，說實話我松了一口氣。我最擔心的是，爲讓機器人穿過(guò)核反應堆安全殼的入口而(ér)插入導管，并通過(guò)該導管把水下(xià)遊泳機器人送入水中的操作。不過(guò)，經過(guò)兩個月的訓練，我相信操作者的能(néng)力。”淺野先生(shēng)對(duì)這次試驗充滿了期待。

東芝能(néng)源系統股份有限公司設備服務與應用(yòng)技術開發(fā／fà)部的松崎謙司先生(shēng)負責指揮操作，他回顧起這些經曆時說道，“爲期兩個月的訓練，日程安排得(dé / de / děi)緊湊且嚴苛，非常辛苦。我們想盡可(kě)能(néng)地模拟現場情況，但由于(yú)完全不了解受損結構的狀況，無法進行(háng / xíng)複制。因此，我們設置障礙物，制作機器人能(néng)勉強通過(guò)的網格狀物體并反複訓練，使其(qí)能(néng)熟練應對(duì)各種狀況。”

松崎先生(shēng)透露，“正因爲使用(yòng)全尺寸模型進行(háng / xíng)了嚴格訓練，本次調查才得(dé / de / děi)以實現200%的目标。因爲擔心水下(xià)機器人在調查途中無法移動，從去(qù)年(nián)年(nián)末開始我經常做噩夢。”可(kě)以說3号機組調查的成功是對(duì)技術工程師們拼命訓練的最大肯定。

水下(xià)遊泳機器人技術可(kě)達到在三維空間内自(zì)由移動

在開發(fā／fà)水下(xià)遊泳機器人的過(guò)程中，最困難的莫過(guò)于(yú)既要(yào / yāo)實現機器人的小型化，又要(yào / yāo)提高其(qí)自(zì)身的推力。由于(yú)連接機器人的電纜一邊與安全殼内壁等結構接觸一邊前進，因此需要(yào / yāo)安裝體積小且輸出功率高的電機，但這就(jiù)使得(dé / de / děi)控制電路變得(dé / de / děi)十(shí)分複雜，難以将其(qí)置于(yú)小型水下(xià)遊泳機器人中。東芝團隊開發(fā／fà)了一種摩擦力較小的新型電纜， 爲防止電纜松動而(ér)卡在結構上，調查團隊反複進行(háng / xíng)直線前進、後(hòu)退等操作訓練，以防摩擦電纜。

東芝水下(xià)遊泳機器人調查團隊

關于(yú)今後(hòu)的研究方向，淺野先生(shēng)表示，“根據這次核反應堆安全殼内部調查所(suǒ)取得(dé / de / děi)的成果，下(xià)一步我們打算進行(háng / xíng)核反應堆壓力容器的内部調查和燃料碎片取出作業等。今後(hòu)我們想爲福島第一核電站做出些貢獻。同時，對(duì)于(yú)非常喜愛機器人的工程師來說，這是一個隻有機器人才能(néng)發(fā／fà)揮出積極作用(yòng)的環境，開發(fā／fà)的産品能(néng)立即投入使用(yòng)，這讓大家(jiā)動力十(shí)足。”

“3号機組順利完成目标，讓我們信心倍增。紮實地進行(háng / xíng)熟練度訓練，預估風險并采取應對(duì)措施，腳踏實地的努力終有回報。”總結這次調查，松崎先生(shēng)铿锵有力地說出這番話，“今後(hòu)，我們将把重點轉移到取出裝置的設計和研究方面，爲福島第一核電站報廢反應堆的修複工作而(ér)不懈努力。”

*标注的日期爲日文原文發(fā／fà)布日期