今年10月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)出了兩款新型救災(zāi)機(jī)器人，并擬在福島第一核電站投入使用。11月底，日本東芝公司也發(fā)布了一款四足機(jī)器人“福島探索者”。這款機(jī)器人同樣將被用于探索福島第一核電站，以檢測(cè)其放射性物質(zhì)的殘留影響。
福島核電站因地震和海嘯導(dǎo)致嚴(yán)重核泄漏后，苦于本國(guó)沒(méi)有合適的機(jī)器人參與探查和搶修，不得不依賴于外部援助。
在福島核電站救援和善后的過(guò)程中，先后有多個(gè)國(guó)家的機(jī)器人進(jìn)入過(guò)福島核電站，而唯獨(dú)沒(méi)有日本自己的機(jī)器人。這也讓一向被視為“機(jī)器人大國(guó)”的日本非常難堪。為此，日本政府委托新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)實(shí)施一項(xiàng)“災(zāi)害對(duì)應(yīng)無(wú)人系統(tǒng)研究開發(fā)計(jì)劃”，主要的研究?jī)?nèi)容之一就是研制用于核災(zāi)害搶險(xiǎn)的機(jī)器人。
在最近東京展覽場(chǎng)召開的“日本機(jī)器人周2012”上，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)展示了兩款新型救災(zāi)機(jī)器人，用于在發(fā)生重大事故和災(zāi)害時(shí)迅速了解情況并開展修復(fù)活動(dòng)。這兩款機(jī)器人將于近期正式在福島第一核電站投入使用。這樣，日本的核事故應(yīng)急救援處置機(jī)器人在一年左右的時(shí)間里就實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有，并且具有了實(shí)際應(yīng)用的能力。
那么，怎樣看待日本機(jī)器人科研和技術(shù)的實(shí)力呢？客觀地講，日本機(jī)器人的研究水平和技術(shù)水平仍然處于世界主要科技強(qiáng)國(guó)的前列。日本裝備的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家，盡管近年來(lái)總比例有所下降，但仍然占世界現(xiàn)裝備機(jī)器人數(shù)量的一半以上。這從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了日本機(jī)器人科研和技術(shù)的雄厚實(shí)力。
日本在上世紀(jì)末機(jī)器人工業(yè)應(yīng)用取得巨大成功后，將機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域拓展到醫(yī)療、娛樂(lè)和服務(wù)機(jī)器人上，并將其作為一個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持。這也和日本的國(guó)情密切相關(guān)。日本是一個(gè)后工業(yè)化社會(huì)，人口老齡化嚴(yán)重，導(dǎo)致服務(wù)業(yè)從業(yè)人口嚴(yán)重不足。日本政府希望未來(lái)機(jī)器人能夠替代人完成料理家務(wù)，打掃衛(wèi)生，照顧小孩、老人和病人等任務(wù)，為此進(jìn)行了大量的投入，鼓勵(lì)企業(yè)和高校進(jìn)行仿生機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人和服務(wù)類機(jī)器人的研究。
經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，日本在這些領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，取得了大量的研究成果，在世界范圍內(nèi)也處于領(lǐng)先水平，但同時(shí)也忽略了不具有產(chǎn)業(yè)化潛力的其他類型特種機(jī)器人的研究，這其中就包括核事故應(yīng)急救援處置機(jī)器人。
這次福島核事故的發(fā)生無(wú)疑給日本政府敲響了警鐘，日本政府迅速在政策和扶持力度上進(jìn)行了調(diào)整。由于日本機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)的實(shí)力雄厚，在經(jīng)過(guò)一年多的摸索后，他們就迅速找到了機(jī)器人處理核事故的合適切入點(diǎn)。
“日本機(jī)器人周2012”展示的兩款機(jī)器人，其中一款是小型移動(dòng)式遙控操作機(jī)器人，它研制的主要目的是代替工作人員進(jìn)入核事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行探查。
核事故發(fā)生后，首要的工作是了解事故現(xiàn)場(chǎng)的整體事故狀況，包括損壞情況和核泄漏狀況。在這些情況都未知并且隨時(shí)都可能發(fā)生新的爆炸和泄漏的情況下，人員即便穿著防輻射服進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)仍然存在極大危險(xiǎn)。此時(shí)必須要有具備抗輻射能力的機(jī)器人攜帶各種類型探測(cè)設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行探查。
除此之外，為了克服事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的各種非結(jié)構(gòu)障礙，機(jī)器人需要具備較強(qiáng)的越障能力；為了能夠在狹小的通道內(nèi)通過(guò)，機(jī)器人還要具有較小的體積；為了完成一定的作業(yè)任務(wù)（如打開/關(guān)閉閥門等），機(jī)器人還要配備復(fù)雜的機(jī)械手；考慮到核事故發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有大量的積水，機(jī)器人還要具有防水、涉水能力。這些能力的具備說(shuō)明日本的核事故處置機(jī)器人的研究已經(jīng)有了很大進(jìn)步。
該展會(huì)展示的另外一款機(jī)器人不是純粹的機(jī)器人，而更像是一副人體鎧甲。事實(shí)上，這種機(jī)器人的學(xué)名為可穿戴式機(jī)器人，其機(jī)理與美軍外骨骼機(jī)器人相近。這種機(jī)器人研制的主要目的是保護(hù)并輔助人員完成事故救援和善后處理工作。同時(shí)，這類機(jī)器人亦反映出日本借鑒其他國(guó)家、其他領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的能力。
在核事故發(fā)生一段時(shí)間后，核電站內(nèi)部狀況趨于穩(wěn)定，輻射強(qiáng)度也會(huì)下降到一定水平。此時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人的使用已經(jīng)對(duì)內(nèi)部狀況有了較為充分的掌握，需要進(jìn)行事故救援和善后處理工作。這時(shí)就需要人員進(jìn)入，因?yàn)橐环矫嫒匀挥行?fù)雜的操作任務(wù)是機(jī)器人無(wú)法完成的；另一方面，在某些嚴(yán)重?fù)p壞的環(huán)境中，機(jī)器人的環(huán)境通過(guò)能力仍然無(wú)法與人類相比。而使用可穿戴式機(jī)器人則可以相應(yīng)地解決這一問(wèn)題。
可穿戴機(jī)器人可以增加人的負(fù)重能力，使得人員在穿著異常沉重的防護(hù)服的情況下也能夠行走自如；同時(shí)，還提高了人員的作業(yè)能力，使得人員具有更大的力量，從而完成一些特殊的作業(yè)任務(wù)。
雖然近日由日本東芝公司研制的一款四足機(jī)器人“福島探索者”在發(fā)布時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，但不能否認(rèn)日本政府的高度重視和日本自身機(jī)器人技術(shù)的雄厚基礎(chǔ)。另一個(gè)重要的原因是，福島電站發(fā)生事故后，已經(jīng)有來(lái)自世界各國(guó)的多臺(tái)機(jī)器人深入現(xiàn)場(chǎng)，日本本國(guó)亦有各種機(jī)器人先后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。日本的科研機(jī)構(gòu)從這些機(jī)器人使用的過(guò)程中總結(jié)出大量的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，這些經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)是在人工模擬條件下無(wú)法獲得的。
雖然地震、海嘯及核事故的后果都是災(zāi)難性的，但對(duì)核事故處理機(jī)器人而言，福島核電站的事故現(xiàn)場(chǎng)提供了一個(gè)世界上獨(dú)一無(wú)二的試驗(yàn)場(chǎng)?？梢灶A(yù)期，在未來(lái)的一段時(shí)間里，日本的以核事故處置機(jī)器人為代表的特種機(jī)器人技術(shù)將會(huì)迎來(lái)一段高速發(fā)展的時(shí)期。
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