哈尔滨工程大学携手两大能源巨头,成功研发出全球首例四足传热管检测机器人,这一创新成果在核能安全领域引发了广泛关注。这款机器人虽然体型不大,却承载着确保核能设施安全运行的重大使命。
这款机器人采用了独特的四足锚爪设计,具备出色的姿态调整能力和快速爬行能力。在蒸汽发生器传热管的检测过程中,它能够同步完成爬行与检测任务,显著提升了检测效率。在核电站中,蒸汽发生器传热管被视为核能安全的“生命线”,任何微小的疲劳、缺陷或腐蚀都可能导致安全事故的发生。这些传热管外径小、管壁薄,且数量庞大,传统检测方法耗时长、成本高。
图中展示了这款四足机器人在蒸汽发生器传热管上的工作状态。它的设计巧妙,能够灵活应对各种复杂的检测环境。
哈尔滨工程大学船舶工程学院的王刚教授指出,传统的传热管检测机器人在检测过程中存在诸多局限,如适配性差、检测时间长等。而这款四足机器人则通过采用四足构型、高效运动规划以及视觉定位等先进技术,为核电设备的智能运维提供了新的解决方案。它的出现,无疑将极大地提升核电设施的安全性和运行效率。
这款机器人的最大亮点在于其卓越的灵活性和环境适应性。王刚教授进一步解释说:“它的锚爪能够自动锁定,确保在意外情况下仍能保持稳定的抓取状态。同时,它的四足并联行走机构像壁虎一样灵活,能够在各种规格的管板上自由爬行。它的双探头检测臂具备360°旋转能力和平面内冗余自由度,能够在一次定位中实现最大的检测工作空间。”
上图为机器人行走机构的示意图,直观地展示了其独特的设计原理。
在“华龙一号”核电项目的实际应用中,这款四足传热管检测机器人携带着涡流检测工具,通过单目视觉定位方法实现了自主定位。它在爬行过程中同步进行检测,大大缩短了检测过程中的移动时间。目前,该成果已在中广核集团的核电机组中实现工程应用,并成功覆盖了“华龙一号”等多种堆型。相比传统传热管检测机器人,它的覆盖率大幅提升,实现了传热管检测的全覆盖,并显著降低了工期和维护成本。