液壓機(jī)械臂在核工業(yè)中的應(yīng)用

液壓機(jī)械臂在核工業(yè)中的應(yīng)用由于核工業(yè)本身及設(shè)備的特殊性，人員操作存在安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著核工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，出于核產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和核安全的需要，采用機(jī)器人進(jìn)行設(shè)備檢修、放射性廢物解決、退役、應(yīng)急響應(yīng)等工作越來越成為一種必然的趨勢，進(jìn)而帶動(dòng)了核工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展。我國核機(jī)器人相對國外起步較晚，現(xiàn)在還重要依賴進(jìn)口。國外特別是以美國為代表，核機(jī)器人發(fā)展比較完備，涵蓋了核心核設(shè)施維護(hù)機(jī)器人、核事故解決與救援機(jī)器人和小型爬壁式監(jiān)測機(jī)器人。機(jī)器人的工作內(nèi)容涉及切割、搬運(yùn)放射物質(zhì)、關(guān)閥門、噴水等。核心核設(shè)施維護(hù)機(jī)器人重要是對核心核設(shè)施的維護(hù)、退役及放射性廢物解決。核事故解決與救援機(jī)器人，即運(yùn)用輪式、履帶式移動(dòng)機(jī)器人，攜帶操作設(shè)備，進(jìn)入事故現(xiàn)場，開展事故解決與救援有關(guān)工作，重要用于發(fā)生嚴(yán)重核電事故的狀況。作業(yè)機(jī)器人石墨廢料解決，設(shè)備拆除退役等，用到的機(jī)械臂普通載重較大，規(guī)定操作靈活。液壓遙操作機(jī)械臂，在核工業(yè)中得到了越來越多的應(yīng)用。力反饋技術(shù)應(yīng)用由于涉及到安全精細(xì)操作，力反饋技術(shù)顯得尤為重要。在此方面領(lǐng)先出于領(lǐng)先地位的是美國KraftTeleRobotics公司，該公司生產(chǎn)的7功效液壓機(jī)械臂，采用主從手設(shè)計(jì)，帶力反饋功效，能替代人手進(jìn)行精細(xì)化操作。通過在操作控制器的獨(dú)立關(guān)節(jié)中植入電子致動(dòng)器便能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械臂的雙向控制。這些致動(dòng)器會(huì)對施加于機(jī)械臂的力作出反映，從而使得控制器產(chǎn)生同時(shí)運(yùn)動(dòng)，并在這一過程中將力反饋至操作員，極大提高了操作員的臨場感及操作的可控性。Kraft機(jī)械臂在核工業(yè)中的應(yīng)用Kraft生產(chǎn)的液壓遙操作機(jī)械臂從早期的三哩島清理工作開始，就已經(jīng)進(jìn)入核工業(yè)領(lǐng)域。Kraft機(jī)械臂最初設(shè)計(jì)用于海底，完全密封，適合在嚴(yán)重污染的環(huán)境中使用。注：卡內(nèi)基梅隆大學(xué)選擇了Kraft機(jī)械臂用于遠(yuǎn)程作業(yè)車(RWV)。RWV用于遠(yuǎn)程偵察、修復(fù)、輻射環(huán)境凈化操作的移開工作系統(tǒng)。安裝在Workhorse上的Kraft機(jī)械臂展示了其在清理方面驕人的功效，因此Kraft機(jī)械臂在世界各地被廣泛用于其它的核應(yīng)用中。按照與Bechtel和GPU核公司的直接合同，Kraft提供機(jī)械臂系統(tǒng)，用于2號(hào)機(jī)組反映堆容器內(nèi)的燃料取出操作。在這一應(yīng)用中，Kraft機(jī)械臂在反映堆容器中置于水下，用于除去核心燃料。Kraft機(jī)械臂含有6+1自由度，采用主從手設(shè)計(jì)，靈活可靠，可帶力反饋功效。Kraft很早就將力反饋技術(shù)應(yīng)用到其作業(yè)級(jí)機(jī)械臂中，通過36年的不停升級(jí)迭代，已相稱成熟穩(wěn)定。配備KraftGrips機(jī)械臂的RWV系統(tǒng)配備KraftGrips機(jī)械臂的RWV系統(tǒng)正在作業(yè)Kraft機(jī)械臂在核工業(yè)的應(yīng)用案例化學(xué)和核廢料檢測FramatomeReTRIEVR長臂機(jī)器人定位臂，用于高敏捷Kraft機(jī)械臂在儲(chǔ)罐和筒倉中的布署。ReTRIEVR由直徑17英寸、長10英尺的獨(dú)立鏈帶構(gòu)成，能夠定位Kraft機(jī)械臂，并在離入口60多英尺的地方作業(yè)。FramatomeReTRIEVR項(xiàng)目將Kraft

Raptor力反饋機(jī)械臂用于檢索密閉儲(chǔ)罐和筒倉中的化學(xué)和核廢料熱電池拆除及鋼板切割為了準(zhǔn)備ScientechQuehannaD&D項(xiàng)目，安裝在移動(dòng)平臺(tái)上的Kraft

Predator展示了其執(zhí)行多個(gè)熱電池拆除任務(wù)的能力，涉及用磨料鋸片切割鋼板。熱電池拆除展示鋼板切割展示石墨塊清理清理阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室時(shí)，安裝在“Rosie”上的Kraft捕食者機(jī)械臂正在解決石墨塊。石墨塊清理設(shè)備拆除Raptor猛禽機(jī)械臂被用于世界各地的核設(shè)施拆除工作，如圖所示，安裝于Redzone“MSRS”工作平臺(tái)上的猛禽機(jī)械臂，用于拆除受污染的設(shè)備。與Brokk結(jié)合Kraft機(jī)械臂已廣泛使用于多個(gè)遙控Brokk機(jī)器。Brokk機(jī)提供了布署Kraft力反饋機(jī)械臂的絕佳平臺(tái)。安裝在臂鉸接式Brokk吊桿末端的機(jī)械臂合用于多個(gè)工作場景。通過Brokk機(jī)的力量和機(jī)動(dòng)性與Kraft機(jī)械臂的靈活性和直覺式控制的結(jié)合，操作員能夠從安全的遠(yuǎn)程位置執(zhí)行須用手完畢的工作。裝配KraftRaptor機(jī)械臂的Brok