此研发成果肯定了越南掌握智能机器人技术的能力,为越南的辐射安全和核技术开辟新的应用方向。
在工业4.0革命的背景下,智能自主机器人日益广泛地应用于制造业、物流、监测和危险环境等诸多领域。将协作机械臂集成到自主机器人平台上的趋势,为提升智能系统的自动化程度、灵活性和运行效率提供了可能。
对核工业,保障人类的辐射安全至关重要。辐射暴露会损伤DNA,导致基因突变、癌症以及许多严重的遗传后果。因此,利用机器人替代人类进行放射性环境的监测、处理和作业是降低风险的迫切解决方案。
严格遵守党和国家关于重启宁顺核电项目和继续推进国家核电计划研究的政策,并遵循关于核环境辐射安全监测和运行支持领域项目投资、自动化、物联网、人工智能和机器人技术研发及相关技术产品的具体机制和政策的第189/2025/QH15号决议,对保障能源安全和可持续发展具有重要意义。
科学家们称,全球已开发出许多服务于核工业的机器人系统,其应用范围涵盖从测量辐射、记录难以到达区域的图像到协助运行、运输和事故处理等各个方面。日本福岛核事故之后,现实表明,遥控或半自动机器人仍然严重依赖人为干预、通信基础设施和地形条件,因此其效能并未达到预期。这就迫切需要开发新一代机器人,使其能够在复杂多变的环境中自主运行、感知环境并主动决策。
在越南,随着国家逐步重启核电项目,代表的有宁顺核电站项目,这一需求变得日益迫切。掌握辐射环境下的智能自主机器人技术,不仅有助于保障国家能源安全,而且对于提升国家自主科技能力、实现可持续发展也具有战略意义。
基于此实际需求,由越南科学技术翰林院物理研究所的吴孟进博士带领的研究团队开展了“基于多种传感器技术和物联网、人工智能平台的智能自主机器人研发及其在放射性环境监测中的应用”项目。在该项目框架下,研究团队设计了一种自主机器人系统,该系统集成了机械臂和多种现代传感器,例如激光雷达、二维/三维相机、惯性测量单元(IMU)和辐射探测器。该系统的亮点不仅在于其移动性和测量能力,还在于其能够处理和综合数据,从而同时构建空间地图和实时辐射分布图。
基于SLAM算法,该机器人能够进行自我定位,重建工作环境,并将辐射信息附加到地图上的特定位置。这使得操作人员能够快速识别高辐射区域,确定安全区域,并在整个作业过程中监测环境变化。
值得注意的是,该研究团队将自主机器人与六自由度机械臂和人工智能算法集成在一起,使该系统能够在放射性环境中进行监测和辅助操作。
这种方法克服了以往模型的局限性,并为核设施、核医学和辐射事故应急响应等领域开辟了潜在的应用前景。在大叻核能研究所、河内辐射中心和多家核医学机构进行的测试表明,该机器人运行稳定,能够在障碍物众多的广阔区域内精确定位,并生成可视化的辐射地图。
据研究团队称,目前取得的成果仅仅是开始,但已展现出许多极具应用前景的领域。在核电站、实验室和研究中心,机器人可以代替人类在污染区域进行检查、监测和操作,从而显著降低暴露于alpha、beta 和gamma等危险辐射的风险。
尽管该系统已初步证明在放射性环境中有效运行,但仍需进一步完善,以克服测试过程中出现的局限性,并提高其稳定性和应用准备度。为实现这一目标,除了越南科学技术院的支持外,科技企业的参与也发挥着关键作用,尤其是在技术标准化、生产以及开发适合国内条件的应用场景方面。(完)