在核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，由于設(shè)備本身或其運(yùn)行環(huán)境具有放射性，人員操作存在安全風(fēng)險(xiǎn)或操作受限等情況，采用機(jī)器人進(jìn)行設(shè)備檢修、放射性廢物處理、應(yīng)急響應(yīng)等工作，一方面可降低用于人工防護(hù)設(shè)備的成本及管理成本，另一方面也可降低工作人員受輻照劑量和勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著核電站裝機(jī)容量的不斷擴(kuò)大，出于核電產(chǎn)業(yè)較快發(fā)展和核安全的需要，核電機(jī)器人的需求與日俱增。

 

　　解放高輻射環(huán)境下的人類

 

　　最早開展研制核電機(jī)器人的可算是美國(guó)。上世紀(jì)40年代，美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室研制出一臺(tái)可操作放射性物質(zhì)的機(jī)械手。到1977年，日本早稻田大學(xué)也開發(fā)出第一臺(tái)可用于核電站巡檢的雙足機(jī)器人，可完成檢查和開關(guān)電站閥門、處理放射性污水等增強(qiáng)操作。

 

　　隨著美國(guó)三里島、蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故的相繼發(fā)生，美、法、德、日等國(guó)紛紛加大核電站機(jī)器人的開發(fā)力度，進(jìn)一步提升核電站機(jī)器人在可執(zhí)行的動(dòng)作種類、行動(dòng)的靈活性、電池的工作和傳送信號(hào)方面的性能。

 

　　目前，核電機(jī)器人大致可分為觀察型和作業(yè)型。第一類“觀察型”，指攜帶攝像頭、溫度和壓力傳感器以及輻射強(qiáng)度檢測(cè)儀等進(jìn)入后傳回現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（在應(yīng)急情況下尤其必要）。第二類“作業(yè)型”，工作內(nèi)容包括切割、搬運(yùn)放射物質(zhì)、關(guān)閥門、噴水等。實(shí)際應(yīng)用上，核電機(jī)器人主要包括關(guān)鍵核設(shè)施維護(hù)機(jī)器人、核事故處理與救援機(jī)器人和小型爬壁式監(jiān)測(cè)機(jī)器人。

 

　　關(guān)鍵核設(shè)施維護(hù)機(jī)器人主要是對(duì)關(guān)鍵核設(shè)施的維護(hù)、退役及放射性廢物處理。對(duì)關(guān)鍵設(shè)施進(jìn)行維護(hù)，是核工業(yè)機(jī)器人最早的應(yīng)用目標(biāo)。核事故處理與救援機(jī)器人，即利用輪式、履帶式移動(dòng)機(jī)器人，攜帶操作設(shè)備，進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)，開展事故處理與救援相關(guān)工作，主要用于發(fā)生嚴(yán)重核電事故的情況。小型爬壁式監(jiān)測(cè)機(jī)器人主要用于核電站安全性的全面監(jiān)測(cè)，即利用小型、智能、爬壁式機(jī)器人，攜帶多種先進(jìn)傳感器，對(duì)核電站內(nèi)的核輻射強(qiáng)度、氫氣濃度、煙霧濃度、關(guān)鍵設(shè)備及管道的破損情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

 

　　核電機(jī)器人雖能在某種程度上解放高輻射環(huán)境下的人類，但是有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，即并非萬能式通用，而只適用于在特定環(huán)境下完成特定任務(wù)。由于可完成任務(wù)種類單一，這類機(jī)器人在嚴(yán)重事故發(fā)生時(shí)其作用有限，往往所需數(shù)量較多，而非一個(gè)。