[发明专利]一种智能放射源探寻与处置机器人

说明书

本发明公开了一种智能放射源探寻与处置机器人，包括有能移动的载体，在所述载体上设置有放射源方位探测探头，用于探测辐射源，所述放射源方位探测探头包括有辐射屏蔽装置、探测准直窗和探测机构。通过设置该辐射监测与应急处置机器人，使得辐射监测与事故应急的处置能力得到提升，是我国放射源应用及核电产业安全可持续发展的有力保障。长期来看研制自主产权的核应急处置机器人及监测系统不仅能够带来巨大的社会经济效益，并带动相关产业的发展，还关系到核能行业的长期安全发展，对我国社会经济的可持续发展具有一定意义。

技术领域

本发明涉及放射源探测技术领域，特别是涉及一种智能放射源探寻与处置机器人以及应用在该机器人上的防辐射损伤算法。

背景技术

美国、法国、德国和日本等发达国家早在上世纪40年代就已经展开了核环境下机器人技术的研究工作。随着核工业和机器人技术的发展，该领域的机器人控制技术及功能得到进一步扩展，近年来，国内外的研究机构已经开始进行放射源搜寻方面的相关研究。

1983年日本启动核探测机器人研究计划，截至2000年累计投资近250亿元，研制开发核电站救灾的机器人，先后生产六台机器人。其中比较知名的MoniRobo-A和MoniRobo-B两台机器人，经常被用于监测核事故周边区域的辐射剂量。MoniRobo机器人配有用于移除障碍物和抓取放射物的机械臂，采用遥控方式进行远程控制。同时具备辐射探测、拍照录像、温湿度检测以及辐射区域样品收集和检测可燃气体等功能。日本原子能机构(JAEA)研发了另外一组辐射检测机器人RESQ。RESQ机器人能够获取环境辐射的详细信息，如β、γ射线和中子剂量水平等数据。日本制造和科学技术中心(MSTC)的机器人MENHIR能够在强辐射环境中工作，并且进行样本采集，其抗辐射能力也得到大大加强。另一款由日本千叶工业大学研发的Quince机器人，是专为矿难、地震等灾害的搜索和救援工作设计的经过重新设计、改装和大量的测试后，Quince的所有电子元器件都经过防辐射加固处理，可在100mGy/h的辐射环境下工作100小时左右。

美国典型的辐射检测机器人有iRobot公司的Warrior和PackBot机器人，QinetiQ公司的Talon和Dragon Runner机器人。其中PackBot是一款军用机器人，由于其高耐福射性，用于检测现场福射量，通过数百米长光纤传回现场图像和环境数据；Warrior机器人用于清理放射性碎石；Talon机器人利用搭载的全球定位系统绘制事故现场的放射线量分布图；Dragon Runner机器人实施现场监视和勘测。2011年4月17日，在遭遇核泄漏事故的日本福岛核电站抢险中，日本首次把Warrior和PackBot机器人送往强辐射区域进行监控和辐射水平检测。

英国国防科技公司的TALON机器人在加装了美国能源部爱达荷州核实验室的绘制辐射剂量分布图系统后被提供给了日本，参与了日本核电站的处理工作。用作辐射检测机器人的TALON装上了JAEA的机器人控制和动力平台RC-1。RC-1平台包括控制单元、防辐射操控箱、γ射线成像仪、网络摄像头、遥感器、激光3D成像仪和红外相机，操作人员可以得到平台附近的环境三维图像以及γ射线的二维图像。

瑞典设计生产的布鲁克(Brokk)遥控多功能拆除机器人，采用电液式驱动，具有多种可灵活替换的末端工具，有多种拆除和搬运作业方式，易于维护和抗辐射加固，目前己被应用在核反应堆堆芯区高辐射剂量的工作场合。2006年9月，由俄罗斯和瑞典联合研制的移动机器人Bobik被用于Kola peninsula中的核辐射监测。