برچیدن سریع‌تر و ایمن‌تر رآکتورهای هسته‌‌ای به کمک ربات‌های نیمه‌خودکار

گروهی از پژوهشگران در‌ حال ساخت رباتی نیمه­‌خودکار هستند که بتواند در عملیات برچیدن رآکتور‌­های هسته‌ای یاری‌رسان باشد.

هیچ­‌کس تمایل ندارد به زباله­‌های هسته‌ای نزدیک شود؛ به‌ همین دلیل، گروهی از مهندسان دانشگاه لنکستر برای کمک به ازبین‌بردن رآکتورهای برچیده‌شده و ازکارافتاده مشغول ساخت سامانه‌ی رباتیک نیمه­‌خودکار هستند. ماشین ساخت این تیم که رباتی متحرک و مجهز به دو بازو است، می‌تواند با به‌کارگیری نرم‌افزارهای تصویربرداری جدید و دوربین کینکت مایکروسافت و بدون آنکه نیاز باشد اپراتور هر حرکت آن را کنترل کند، اجسامی نظیر لوله‌ها را شناسایی کند و به‌ دست بگیرد و بُرش بزند.

برچیدن رآکتور هسته‌­ای فرایندی طولانی و هزینه­‌بر است و به مهارت فراوانی احتیاج دارد. متأسفانه محیط انجام این کار نیز، به انواع زباله‌­های هسته­‌ای و به‌شدت رادیواکتیو آلوده است. چنین محیطی کارگران را در موقعیت دشواری قرار می‌دهد؛ بدین‌ صورت که باید در عین آنکه تا حد ممکن از آسیب‌ها در امان باشند، برای انجام وظیفه در نقطه‌ی مناسب قرار بگیرند.

جیمز تیلور، استادتمام مهندسی کنترل در دانشکده‌ی مهندسی دانشکاه لنکستر می‌گوید:

استاندارد موجود در برچیدن رآکتورهای هسته‌ای کنترل از راه دور و مستقیم ربات‌ها به‌دست انسان است؛ به‌‌ویژه آنکه با توجه به پیچیدگی عملیات‌های برچیدن رآکتورها، وظیفه‌ی بسیار دشواری برای اپراتورها محسوب می‌شود. بعید به‌ نظر می‌رسد راهکارهای کاملا خودکار در آینده‌ی نزدیک ایمن باشند؛ درنتیجه، راهکار جدید نیمه‌خودکاری کشف کردیم که مزیت‌های هر دو طرف را داشته باشد.

نمونه‌ی اولیه‌ی ربات مجهز به بازو‌های هیدرولیکی و چنگک‌­های مجهز به دوربینی است که اطلاعات بصری را ارائه می‌دهد. با این‌ حال، دوربین نمونه‌ی مدار­بسته­‌ی معمولی نیست و درعوض، رایانه‌ای با پردازش تصاویر به ربات توانایی تشخیص اجسام و به‌­دست­‌گرفتن و بریدن آن‌ها را می‌­دهد. اپراتور به­‌جای استفاده از اهرم هدایت دستی مرسوم، به جسم دلخواه روی صفحه‌نمایش رایانه اشاره می­‌کند و ربات انجام باقی کار را برعهده می‌گیرد.

nuclear robot

تیلور می­‌گوید:

سامانه‌ی ما در این محیط‌های خشن با بهره‌گیری از تک‌دوربین نصب‌شده روی ربات، بر انجام وظیفه‌ای معمول، یعنی انتخاب و برش لوله‌ها، تمرکز می‌کند. سامانه‌ی ما به اپراتور امکان می‌دهد فقط با چهار کلیک ماوس، چنگک ربات را به‌سمت به‌دست‌گرفتن لوله و انجام عملیات برش رهنمایی کند. آزمایش‌‌ها نشان می‌دهند اپراتورهایی که از این سامانه استفاده می‌کنند، در مقایسه با آن دسته از اپراتورهایی که با روش استاندارد مبتنی بر اهرم هدایت کار می‌کردند، عملکرد بهتری داشته‌اند. این روش تمام فرایند کار ربات را تحت نظارت اپراتور قرار می‌دهد؛ در حالی‌ که مقدار و مدت‌ زمان را به‌طور درخورتوجهی کاهش می‌دهد.

از سامانه‌ی جدید قرار است اپراتورهایی استفاده کنند که به آموزش چندانی نیاز ندارند؛ از این‌ رو، پروژه‌ی در دست ساخت مشغول کار روی چگونگی تجهیز ربات به حسگرهای متنوع برای مؤلفه‌هایی نظیر صدا یا دما است تا بازخوردهای بیشتر و درک بهتری از محیط در اختیار کاربر قرار دهد.

توسعه‌ی بیشتر سامانه‌ی رباتیک شامل طراحی نوعی رابط کاربری گرافیکی است که جریانی از داده‌های خام را به اطلاعات معناداری تبدیل می‌کند که به‌سرعت تفسیر‌شدنی و درک‌پذیر هستند. این کار تا حدی به اندازه‌گیری سوخت خودرو با شاخصی شباهت دارد که به‌طور دقیق میزان سوخت باقی‌مانده در باک را نشان نمی‌دهد؛ اما درعوض، داده‌ها را به صفحه‌ی مدرج ساده‌‌ی دارای عقربه تبدیل می‌کند که بین حروف E (مخفف خالی) و F (مخفف پر) حرکت می‌کند.

تیم پژوهشی می‌گوید ربات آن‌ها در آزمایشگاه و به‌ دست تعدادی از اپراتورها و برای انجام وظایفی نظیر بُرش لوله‌های پلاستیکی آزمایش شده است. به‌منظور کاربردی‌تر کردن ربات، کارهای بیشتر نظیر محافظت از ماشین دربرابر آسیب تشعشع باید انجام شود.

این پژوهش در نشریه‌ی Robotics منتشر شده است.

منبع futurism

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید