今年10月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機構(gòu)開發(fā)出了兩款新型救災機器人，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)布了一款四足機器人“福島探索者”。這款機器人同樣將被用于探索福島第一核電站，以檢測其放射性物質(zhì)的殘留影響。
福島核電站因地震和海嘯導致嚴重核泄漏后，苦于本國沒有合適的機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程中，先后有多個國家的機器人進入過福島核電站，而唯獨沒有日本自己的機器人。這也讓一向被視為“機器人大國”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)機構(gòu)實施一項“災害對應(yīng)無人系統(tǒng)研究開發(fā)計劃”，主要的研究內(nèi)容之一就是研制用于核災害搶險的機器人。
在最近東京展覽場召開的“日本機器人周2012”上，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機構(gòu)展示了兩款新型救災機器人，用于在發(fā)生重大事故和災害時迅速了解情況并開展修復活動。這兩款機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)急救援處置機器人在一年左右的時間里就實現(xiàn)了從無到有，并且具有了實際應(yīng)用的能力。
那么，怎樣看待日本機器人科研和技術(shù)的實力呢？客觀地講，日本機器人的研究水平和技術(shù)水平仍然處于世界主要科技強國的前列。日本裝備的工業(yè)機器人數(shù)量遙遙領(lǐng)先于其他國家，盡管近年來總比例有所下降，但仍然占世界現(xiàn)裝備機器人數(shù)量的一半以上。這從一個側(cè)面說明了日本機器人科研和技術(shù)的雄厚實力。
日本在上世紀末機器人工業(yè)應(yīng)用取得巨大成功后，將機器人的應(yīng)用領(lǐng)域拓展到醫(yī)療、娛樂和服務(wù)機器人上，并將其作為一個重點產(chǎn)業(yè)進行扶持。這也和日本的國情密切相關(guān)。日本是一個后工業(yè)化社會，人口老齡化嚴重，導致服務(wù)業(yè)從業(yè)人口嚴重不足。日本政府希望未來機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)，為此進行了大量的投入，鼓勵企業(yè)和高校進行仿生機器人、娛樂機器人和服務(wù)類機器人的研究。
經(jīng)過十幾年的發(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，但同時也忽略了不具有產(chǎn)業(yè)化潛力的其他類型特種機器人的研究，這其中就包括核事故應(yīng)急救援處置機器人。
這次福島核事故的發(fā)生無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行了調(diào)整。由于日本機器人基礎(chǔ)技術(shù)的實力雄厚，在經(jīng)過一年多的摸索后，他們就迅速找到了機器人處理核事故的合適切入點。
“日本機器人周2012”展示的兩款機器人，其中一款是小型移動式遙控操作機器人，它研制的主要目的是代替工作人員進入核事故現(xiàn)場進行探查。
核事故發(fā)生后，首要的工作是了解事故現(xiàn)場的整體事故狀況，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入事故現(xiàn)場仍然存在極大危險。此時必須要有具備抗輻射能力的機器人攜帶各種類型探測設(shè)備進入現(xiàn)場，對現(xiàn)場情況進行探查。
除此之外，為了克服事故現(xiàn)場環(huán)境的各種非結(jié)構(gòu)障礙，機器人需要具備較強的越障能力；為了能夠在狹小的通道內(nèi)通過，機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），機器人還要配備復雜的機械手；考慮到核事故發(fā)生后，現(xiàn)場會有大量的積水，機器人還要具有防水、涉水能力。這些能力的具備說明日本的核事故處置機器人的研究已經(jīng)有了很大進步。
該展會展示的另外一款機器人不是純粹的機器人，而更像是一副人體鎧甲。事實上，這種機器人的學名為可穿戴式機器人，其機理與美軍外骨骼機器人相近。這種機器人研制的主要目的是保護并輔助人員完成事故救援和善后處理工作。同時，這類機器人亦反映出日本借鑒其他國家、其他領(lǐng)域技術(shù)進行應(yīng)用的能力。
在核事故發(fā)生一段時間后，核電站內(nèi)部狀況趨于穩(wěn)定，輻射強度也會下降到一定水平。此時通過遠程遙控機器人的使用已經(jīng)對內(nèi)部狀況有了較為充分的掌握，需要進行事故救援和善后處理工作。這時就需要人員進入，因為一方面仍然有些復雜的操作任務(wù)是機器人無法完成的；另一方面，在某些嚴重損壞的環(huán)境中，機器人的環(huán)境通過能力仍然無法與人類相比。而使用可穿戴式機器人則可以相應(yīng)地解決這一問題。
可穿戴機器人可以增加人的負重能力，使得人員在穿著異常沉重的防護服的情況下也能夠行走自如；同時，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器人“福島探索者”在發(fā)布時出現(xiàn)問題，但不能否認日本政府的高度重視和日本自身機器人技術(shù)的雄厚基礎(chǔ)。另一個重要的原因是，福島電站發(fā)生事故后，已經(jīng)有來自世界各國的多臺機器人深入現(xiàn)場，日本本國亦有各種機器人先后進行現(xiàn)場應(yīng)用。日本的科研機構(gòu)從這些機器人使用的過程中總結(jié)出大量的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，這些經(jīng)驗和數(shù)據(jù)是在人工模擬條件下無法獲得的。
雖然地震、海嘯及核事故的后果都是災難性的，但對核事故處理機器人而言，福島核電站的事故現(xiàn)場提供了一個世界上獨一無二的試驗場?？梢灶A期，在未來的一段時間里，日本的以核事故處置機器人為代表的特種機器人技術(shù)將會迎來一段高速發(fā)展的時期。
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