哈爾濱工程大學攜手兩大能源巨頭,成功研發出全球首例四足傳熱管檢測機器人,這一創新成果在核能安全領域引發了廣泛關注。這款機器人雖然體型不大,卻承載著確保核能設施安全運行的重大使命。
這款機器人采用了獨特的四足錨爪設計,具備出色的姿態調整能力和快速爬行能力。在蒸汽發生器傳熱管的檢測過程中,它能夠同步完成爬行與檢測任務,顯著提升了檢測效率。在核電站中,蒸汽發生器傳熱管被視為核能安全的“生命線”,任何微小的疲勞、缺陷或腐蝕都可能導致安全事故的發生。這些傳熱管外徑小、管壁薄,且數量龐大,傳統檢測方法耗時長、成本高。
圖中展示了這款四足機器人在蒸汽發生器傳熱管上的工作狀態。它的設計巧妙,能夠靈活應對各種復雜的檢測環境。
哈爾濱工程大學船舶工程學院的王剛教授指出,傳統的傳熱管檢測機器人在檢測過程中存在諸多局限,如適配性差、檢測時間長等。而這款四足機器人則通過采用四足構型、高效運動規劃以及視覺定位等先進技術,為核電設備的智能運維提供了新的解決方案。它的出現,無疑將極大地提升核電設施的安全性和運行效率。
這款機器人的最大亮點在于其卓越的靈活性和環境適應性。王剛教授進一步解釋說:“它的錨爪能夠自動鎖定,確保在意外情況下仍能保持穩定的抓取狀態。同時,它的四足并聯行走機構像壁虎一樣靈活,能夠在各種規格的管板上自由爬行。它的雙探頭檢測臂具備360°旋轉能力和平面內冗余自由度,能夠在一次定位中實現最大的檢測工作空間。”
上圖為機器人行走機構的示意圖,直觀地展示了其獨特的設計原理。
在“華龍一號”核電項目的實際應用中,這款四足傳熱管檢測機器人攜帶著渦流檢測工具,通過單目視覺定位方法實現了自主定位。它在爬行過程中同步進行檢測,大大縮短了檢測過程中的移動時間。目前,該成果已在中廣核集團的核電機組中實現工程應用,并成功覆蓋了“華龍一號”等多種堆型。相比傳統傳熱管檢測機器人,它的覆蓋率大幅提升,實現了傳熱管檢測的全覆蓋,并顯著降低了工期和維護成本。