Применение средств робототехники при выводе из эксплуатации объектов использования атомной энергии: текущее состояние и перспективы развития

Применение средств робототехники при выводе из эксплуатации объектов использования атомной энергии: текущее состояние и перспективы развития

Спасский Борис Андреевич
к.т.н., Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), начальник сектора, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-13-25, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0002-5210-5408

Попов Александр Владимирович
к.т.н., ЦНИИ РТК, заместитель директора по научной работе, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-6484-4411

Даляев Игорь Юрьевич
к.т.н., ЦНИИ РТК, главный конструктор по экстремальной робототехнике и автоматизации, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(911)229-73-01, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0003-0494-065X, ResearcherID: E-1650-2014

Материал поступил в редакцию 7 сентября 2022 года.

Аннотация
В статье рассматриваются вопросы использования мобильных робототехнических комплексов (МРТК) при выводе из эксплуатации объектов использования атомной энергии (ОИАЭ). Показано, что в отличие от ликвидации последствий аварий, когда работы проводятся, как правило, в неизвестной неструктурированной среде, подразумевающей повреждения зданий, завалы, зоны затопления и т.п., вывод из эксплуатации осуществляется по заранее разработанному плану в достаточно сложной, но хорошо известной среде. Обсуждаются общие требования к таким МРТК, исходя из особенностей и практики их применения.

Ключевые слова
Мобильный робототехнический комплекс, МРТК, объект использования атомной энергии, ОИАЭ, вывод из эксплуатации.

Благодарности
Настоящая работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России №075-01623-22-00 от 28.12.2021 «Разработка предложений по совершенствованию государственной научно-технической и промышленной политики и популяризации достижений в области робототехники на основе анализа тенденций развития робототехники в России и за рубежом» (№ 3127-22).

DOI
10.31776/RTCJ.10401

Индекс УДК 
004.896:007.52:62-519:621.039

Библиографическое описание
Спасский Б.А. Применение средств робототехники при выводе из эксплуатации объектов использования атомной энергии: текущее состояние и перспективы развития / Б.А. Спасский, А.В. Попов, И.Ю. Даляев // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 10. - № 4. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2022. – С. 246-254. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. President’s Report by Milton Guerry // International Federation of Robotics: [site]. – Jun 14, 2022. – URL: https://ifr.org/ifr-press-releases/news/presidents-report-by-milton-guerry-2-2022 (дата обращения: 13.07.2022). – Text: electronic.
  2. DEMOLITION ROBOTS. LEVEL OF DISTRIBUTION // World Robotics 2021. – Service Robots. – Frankfurt: VDMA Verlag, Germany. – 2021. – Ch. 3.2.4.2.2. – P. 123. – Text: unmediated.
  3. Рекомендации по разработке концепции вывода из эксплуатации объекта использования атомной энергии. РБ-008-21. Руководство по безопасности при использовании атомной энергии: утверждено приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 30 июля 2021 г. № 265: введено в действие с 30 июля 2021 года / В.В. Бочкарев [и др.] // ФБУ «НТЦ ЯРБ». – Москва, 2021. – Текст: непосредственный.
  4. Спасский Б.А. К вопросам применения робототехнических комплексов на объектах использования атомной энергии / Б.А. Спасский, А.В. Попов, И.Ю. Даляев // Робототехника и техническая кибернетика. – 2021. – Т. 9. – № 4. – С. 245-251. – Текст: непосредственный.
  5. Спасский Б.А. Телеуправление в экстремальной робототехнике // Робототехника и техническая кибернетика. – 2020. – Т. 8. – № 2. – С. 101-111. – Текст: непосредственный.
  6. Fulbright R. SWAMI: An autonomous mobile robot for inspection of nuclear waste storage facilities / Fulbright R., Stephens L.M. // Autonomous Robots 2. – Pp. 225-235. – 1995. – URL: https://doi.org/10.1007/BF00710858 (дата обращения: 24.07.2022). – Text: electronic.
  7. 'SWAN': A robot for nuclear disaster prevention support / Yuuji Hosoda [et al] // Advanced Robotics. – January 2002, 16(6). – Pp. 485-488. – URL: https://www.researchgate.net/publication/220671181
    _'SWAN'_A_robot_for_nuclear_disaster_prevention_support (дата обращения: 11.08.2022). – Text: electronic.
  8. RESCUER Robot for the deactivation of explosives // Robotnik: [site]. – URL: https://robotnik.eu/projects/rescuer-en/ (дата обращения: 11.08.2022). – Text: electronic.
  9. A review of ground-based robotic systems for the characterization of nuclear environments / Joannis Tsitsimpelis [et al] // Progress in Nuclear Energy. – Vol. 111, March 2019. – Pp. 109-124. – Text: unmediated.
  10. Robert Bogue. Robots in the nuclear industry: a review of technologies and applications // Industrial Robot. – Vol. 38. – Iss 2. – Pp. 113-118. – URL: http://dx.doi.org/10.1108/01439911111106327 (дата обращения: 18.08.2022). – Text: electronic.
  11. Technology Roadmap - Nuclear Energy Agency 2015 edition // OECD Nuclear Energy Agency – NEA Le Seine Saint-Germain. – 64 p. – 2015. – URL: https://www.oecd-nea.org/pub/techroadmap/techroadmap-2015.pdf (дата обращения: 19.08.2022). – Text: electronic.
  12. Mario Di Castro. CERNTAURO: A modular architecture for robotic inspection and telemanipulation in harsh and Semi-Structured environments / Mario Di Castro, Manuel Ferre, Alessandro Masi // IEEE Access. – Vol. 6. – Pp. 37506-37522. – DOI: 10.1109/ACCESS.2018.2849572 (дата обращения: 11.07.2022). – Text: electronic.
  13. Vega—A small, low cost, ground robot for nuclear decommissioning / Benjamin Bird [et al] // Journal of Field Robotics. – 25 November 2021. – URL: https://doi.org/10.1002/rob.22048 (дата обращения: 14.07.2022). – Text: electronic.
  14. Vision-based assisted tele-operation of a Dual-Arm Hydraulically actuated Robot for pipe cutting and grasping in nuclear environments / Manuel Bandala [et al] // Robotics 2019. – Vol. 8(2), 42. – URL: https://doi.org/10.3390/robotics8020042 (дата обращения: 16.06.2022). – Text: electronic.
  15. Наземные РТК «Капитан»: малогабаритный робототехнический комплекс // ЦНИИ РТК: [сайт]. – Санкт-Петербург. – URL: https://rtc.ru/solution/kapitan/ (дата обращения: 06.09.2022). – Текст: электронный.
  16. Средства радиационной разведки «РТК-08»: Робототехнический комплекс легкого класса // ЦНИИ РТК: [сайт]. – Санкт-Петербург. – URL: https://rtc.ru/article/rtk-08/ (дата обращения: 08.09.2022). – Текст: электронный.
  17. Carlos Prados Sesmero. Omnidirectional robotic platform for surveillance of particle accelerator environments with limited space area / Carlos Prados Sesmero, Luca Rosario Buonocore and Mario Di Castro // Appliend Sciences 2021. – Vol. 11(14), p. 6631. – URL: https://doi.org/10.3390/app11146631 (дата обращения: 08.09.2022). – Text: electronic.
  18. Wang Mingfei. Development and implementation of a multifunctional inspection and rescue robot system for fusion facility / Wang Mingfei, Chou Wusheng // Conference: 2017 IEEE 2nd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference (IAEAC). – 2017. – DOI:10.1109/IAEAC.2017.8054007 (дата обращения: 20.09.2022). – Text: electronic.
  19. Development of quadruped robot for inspection of underground pipelines in nuclear power plants / Youhyun Jang [et al] // Electronics Letters. – 58(6), pp. 234-236, March 2022. – Text: unmediated.
  20. Walking and climbing service robots for safety inspection of nuclear reactor pressure vessels / Luk B.L. [et al] // In Proc. 2005 Asia Pacific Conf. Risk Management and Safety. – Pp. 432-438. – Text: unmediated.
  21. Спасский Б.А. Обзор современных интерфейсных систем операторов мобильных наземных роботов // Робототехника и техническая кибернетика. – 2016. – № 4 (13). – С. 21-31. – Текст: непосредственный.
  22. Сергеев А.В. Индуцированная виртуальная среда управления манипулятором, предназначенным для работы с радиоактивными материалами / А.В. Сергеев, В.В. Титов, И.В. Шардыко // Робототехника и техническая кибернетика. – 2021. – Т. 9. – № 1. – С. 32-41. – Текст: непосредственный.
  23. Francesco Corucci. Toward Autonomous Robots for Demolitions in Unstructured Environments / Francesco Corucci, Emanuele Ruffaldi // Chapter in Advances in Intelligent Systems and Computing, January 2014. – DOI: 10.1007/978-3-319-08338-4_109 (дата обращения: 09.06.2022). – Text: electronic.
  24. Реализация силомоментного очувствления с привнесенной упругостью в шарнирах манипуляторов для применения в опасных средах / В.М. Копылов [и др.] // XIII Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Робототехника и искусственный интеллект»: материалы. – 2021. – С. 12-17. – Текст: непосредственный.
  25. Титов В.В. Реализация силомоментного управления для двухстепенного манипулятора / В.В. Титов, И.В. Шардыко, И.Ю. Даляев // Экстремальная робототехника. – 2013. – Т. 1. – № 1. – С. 368-376. – Текст: непосредственный.

Полный текст статьи (pdf)