能给核电站检漏的微型管道机器人

                     图1. 微型机器人

苏州大学机电工程学院的5名大学生合作发明的一种微型管道机器人，能够深入到核电厂蒸汽发生器的管道内，检查管道的安全状况，避免核泄漏等安全事故的发生。

在核电厂，蒸汽发生器是驱动汽轮发电机组发电的主要设备之一。发生器拥有数千根纵横交错、直径大小不一的细小管道，长期使用形成的积垢会腐蚀管壁，及时发现管壁裂缝对于预防核泄漏有着关键作用。1979年美国宾夕法尼亚州的三哩岛核电站发生的严重事故，正是缘于蒸汽发生器的给水系统出问题后造成堆芯过热并烧干。

但是，对数量庞大的细小管道的检查不仅工作量巨大，对工作人员身体也有辐射伤害，而且最麻烦的是很多细微裂缝从管道外部很难被发现，必须从管内仔细查看。而有了微型管道机器人，这类管道检查的难题就可以交给它来完成了。
项目组成员、苏州大学机电工程学院大四学生刘磊向记者展示了这种微型管道机器人。只有成人的半截食指般长短粗细的机器人仅6克重，浑身长着毛刺，乍看起来就像一条放大版的毛虫。

“可别小看了机器人身上的这些毛刺，机器人在管道内的运动全靠它了。”刘磊说，这种微型管道机器人的运动基于谐振原理，只需6伏电压驱动，利用机器人体内所带的微型电机带动偏心轮转动产生一定的振动，通过毛刺与管壁非对称的碰撞与摩擦，从而驱动管道机器人运动。

因为体积较小，这种微型机器人能轻松地穿行在直径只有2厘米的管壁内，不仅能在管道内做水平或垂直运动，就连穿越90度的“L”形弯管也不在话下，最大移动速度达到了每秒40毫米。在该机器人的头部安装上摄像头等视频设备，工作人员就可以在控制室内安全、仔细地检查核电站蒸汽发生器的众多细小管道了。

与国内外现有的管道机器人相比，这种微型管道机器人的驱动方式更为新颖、控制灵活，不仅功耗低、运动速度快，而且成本较低易于批量制造。刘磊同学介绍说，国外市场同类型的功能机器人价格在4000万元人民币左右，而同学们研制出的成品机器人预估价格仅为2万元左右，有着广泛的市场应用前景。
除了应用在核电站检测蒸汽发生器管道外，微型管道机器人还可以广泛地应用于化工、制冷等行业的热交换器在生产、安装过程中的管内质量检测，对已经埋地的旧管道的检查也能一显身手。

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