在核退役中使用人工智能

2023-02-16 10:28  来源:国际核工程    人工智能  核退役  核工业

AI 驱动的机器人在核退役中的成功为进一步部署机器人打开了大门,使其承担成本高昂且具有潜在危险的角色。


AI 驱动的机器人在核退役中的成功为进一步部署机器人打开了大门,使其承担成本高昂且具有潜在危险的角色。


上图:Lyra 表明核工业的自动化范围要大得多

长期以来,遗留核电站的退役一直是该行业面临的挑战。这需要大量的时间和金钱投入,工人不得不穿着充气防护服多次前往受污染的地区。据估计,每次适合进入的费用为 10,000 英镑。

由于这些挑战和成本,核工业一直是曼彻斯特机器人和人工智能中心团队的长期兴趣领域。这在一定程度上是因为该团队一直认为核工业的自动化范围要大得多——不幸的是,在核电站使用机器人的例子并不多。这一职位导致了 Lyra 的诞生,这是一种机器人,用于人类无法进入或不安全进入的区域。

刚开始时,没有人想到这项工作会跻身《时代》杂志 2022 年最佳发明之列。尽管如此,要达到这一点已经经历了漫长的旅程,但 Lyra 是加快遗留退役步伐的重要的第一步核设施。

怎么运行的

Lyra 有五个辐射探测器,用于测量伽马射线、中子、β 射线和 X 射线。当它沿着它行驶时,它会收集辐射测量值,从中可以得出沿管道或其他环境长度的放射性水平的完整地图。它还有一个操纵器,可用于在不同位置采集拭子。这些随后可以被送到实验室进行分析。

并不总是可以使用系绳,因为这可能会收集污染物,因此确保 Lyra 可以无线控制非常重要。然而,一根钓鱼线连接到机器人上,可以在紧急情况下将其拉回。该回收线非常细,因此不认为是污染问题。

事实上,在核设施部署机器人的一个主要问题是,如果使用机器人的地方有任何移动污染,机器人本身也会受到污染。由于有效去污并不容易,因此很可能需要将机器人作为废物处理。

这使得核工业很难证明部署机器人是合理的,因为它可能非常昂贵——甚至比穿着充气服参观还要昂贵。为了解决这个问题,决定设计一种低成本的机器人,如果有必要,可以牺牲它,但仍能以高标准执行所有必要的功能。

经过几年的开发,该设备的第一次迭代是一台名为 Vega 的机器,它部署在敦雷的遗留站点。虽然 Vega 能够有效地执行所需的任务,但它没有足够的能力在部署它的管道中穿越意想不到的碎石层。

释放天琴座

包括 Matthew Nancekievill 和 Keir Groves 在内的团队从敦雷的这次经历中吸取了教训,创造了 Lyra。它以相同的方式运行,但具有应对具有挑战性的地形所需的额外动力。在曼彻斯特大学的模拟管道中进行测试后,很明显 Lyra 可以胜任敦雷的工作。

Lyra 用于调查在工厂实验室之间的中央走廊下方运行的一条受放射性污染的管道。它执行了相当于 400 多次空气输送服进入现场的工作,相当于 2,250 个工时。这种能力估计减少了 500 万英镑(620 万美元)的成本。

不幸的是,由于长期接触受污染的材料,第一版 Lyra 不得不被丢弃。真可惜——团队对 Lyra 变得非常依恋,Lyra 变得像家人一样。然而,同样清楚的是,Lyra 只是第一步。

从那以后,已经有可能开发出另外三个为未来部署做好准备的机器人。Matthew Nancekievill 还成立了一家名为 Ice Nine Ltd. 的公司,以投资进一步开发并使这些机器人商业化。

曼彻斯特机器人和人工智能中心将继续与敦雷团队合作,并且知道在英国和世界范围内有无数站点可以让这种技术发挥真正的作用。尽管赢得时代的认可是件好事,但最终 Lyra 的成功将来自于对行业的持久影响。

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