东芝研发水下游泳机器人

为调查福岛第一核电站3号机组安全壳内部而开发的水下游泳机器人，是一款直径约为13cm，长约30cm，重约2kg的小型机器人，因其在水中游动的姿态特别而被称为“迷你版曼波鱼机器人”。东芝作为技术研究协会--国际反应堆报废研究开发机构（IRID）的成员，开发了这款水下游泳机器人。3号机组核反应堆安全壳内约有6米高的积水，因此开发了可在水中游动、用于调查安全壳底部的水下游泳机器人。

这款水下游泳机器人可通过有线电缆在距离约500m的抗震建筑内进行远程操作。由于其前、后方都安装了相机和LED灯，即使在漆黑的安全壳底部也可进行调查。3号机组安全壳内部的入口十分狭窄，直径仅约14cm，因此在提高其抗辐射性能的基础上，改变了传统机器人的尺寸和重量，使其实现小型化、轻量化。

作为调查3号机组的总指挥，东芝能源系统株式会社福岛重建与循环技术部的浅野真毅参与了使用机器人进行福岛第一核电站2号机组的内部调查，却对实验结果感到十分遗憾：在2017年2月进行的2号机组调查中，在不了解安全壳内部的情况下，为了能完成调查，设想了各种情况并展开训练，然而机器人还是在调查过程中停止了移动。

2号机组的经验可以继续运用到3号机组的操作中。与2号机组不同，3号机组的安全壳内部有积水，具备能让机器人在三维空间中游动的优点。虽然有可能因路线被堵住而无法到达地下层，但由于机器人自身的小型化特点和事先进行的完备的操作训练，它能准确地抓拍到被视为燃料碎片的物体的影像。

“当看到疑似3号机组的燃料碎片时，说实话我松了一口气。我最担心的是，为让机器人穿过核反应堆安全壳的入口而插入导管，并通过该导管把水下游泳机器人送入水中的操作。不过，经过两个月的训练，我相信操作者的能力。”浅野先生对这次试验充满了期待。

东芝能源系统股份有限公司设备服务与应用技术开发部的松崎谦司先生负责指挥操作，他回顾起这些经历时说道，“为期两个月的训练，日程安排得紧凑且严苛，非常辛苦。我们想尽可能地模拟现场情况，但由于完全不了解受损结构的状况，无法进行复制。因此，我们设置障碍物，制作机器人能勉强通过的网格状物体并反复训练，使其能熟练应对各种状况。”

松崎先生透露，“正因为使用全尺寸模型进行了严格训练，本次调查才得以实现200%的目标。因为担心水下机器人在调查途中无法移动，从去年年末开始我经常做噩梦。”可以说3号机组调查的成功是对技术工程师们拼命训练的最大肯定。

水下游泳机器人技术可达到在三维空间内自由移动

在开发水下游泳机器人的过程中，最困难的莫过于既要实现机器人的小型化，又要提高其自身的推力。由于连接机器人的电缆一边与安全壳内壁等结构接触一边前进，因此需要安装体积小且输出功率高的电机，但这就使得控制电路变得十分复杂，难以将其置于小型水下游泳机器人中。东芝团队开发了一种摩擦力较小的新型电缆， 为防止电缆松动而卡在结构上，调查团队反复进行直线前进、后退等操作训练，以防摩擦电缆。

东芝水下游泳机器人调查团队

关于今后的研究方向，浅野先生表示，“根据这次核反应堆安全壳内部调查所取得的成果，下一步我们打算进行核反应堆压力容器的内部调查和燃料碎片取出作业等。今后我们想为福岛第一核电站做出些贡献。同时，对于非常喜爱机器人的工程师来说，这是一个只有机器人才能发挥出积极作用的环境，开发的产品能立即投入使用，这让大家动力十足。”

“3号机组顺利完成目标，让我们信心倍增。扎实地进行熟练度训练，预估风险并采取应对措施，脚踏实地的努力终有回报。”总结这次调查，松崎先生铿锵有力地说出这番话，“今后，我们将把重点转移到取出装置的设计和研究方面，为福岛第一核电站报废反应堆的修复工作而不懈努力。”

*标注的日期为日文原文发布日期