机器人准备进入核禁区

对周围环境做出反应的强大智能机器人正在开发中，它们可以在对人类来说太危险的情况下工作，比如清理欧洲几十年前的放射性废物，或者在核紧急情况下提供帮助。

德国波恩大学的机器人专家Sven Behnke教授说，2011年日本福岛核灾难发生后，发生了毁灭性的地震和海啸，当时用来支持救援人员的机器人非常基础，而且基本上是无效的。

在这个问题的刺激下，本克教授和他的团队通过一个名为CENTAURO的项目开发了一个强大的灾难响应系统。机器人由人类从安全距离控制，同时各种传感器允许它感知其环境并将信息传回给操作员。

项目协调员本克教授说:“主操作员通过一套远程呈现套装来控制机器人，这套套装可以测量操作员的手臂、手腕和手指的动作，并将这些动作传递给机器人。”他补充说，操作员佩戴的头戴式显示器可以让他们以3D的方式看到机器人从自己的角度看到的东西。

这个名为半人马座的机器人高1.5米，重93公斤，由铝等轻质金属制成，并有3d打印的塑料皮肤。

像半人马座那样

本克教授说:“这款机器人的身体结构类似半人马，有四条铰接的腿，末端是可操纵的轮子。”这四条腿使它比双足机器人更稳定。由于它能够在臀部、膝盖和脚踝处旋转，半人马座可以采取多种姿势，并在具有挑战性的环境中导航。

半人马座的上半身有两条手臂，有多指的手，可以举起物体，操纵工具和门。虽然是遥控操作，但这个机器人有一定程度的自主性。例如，如果它被告知移动到特定的位置或抓住一个物体，它将计划并执行动作。

去年，Centauro在德国核灾难响应提供商Kerntechnische Hilfsdienst GmbH进行了现实世界中具有挑战性的测试。本克教授说，它能成功地爬楼梯、穿越废墟、克服缝隙、打开门、操作阀门和电动工具等等。他说:“半人马座灾难响应系统为现实任务提供了所需的高度灵活性。”

本克教授希望这项技术有一天能在救灾工作中发挥关键作用，尽管它目前还没有准备好面对辐射。然而，英国伯明翰大学的研究人员正在开发能够处理高辐射水平的机器人，以清理过去半个世纪的核废料。

在整个欧盟，超过90个核反应堆已经被永久关闭，而更多的设施将被退役。在2021-2027年的预算中，欧盟委员会提议为核安全拨款近12亿欧元。

协调“罗马人”项目的机器人专家鲁斯塔姆·斯托尔金教授说:“英国有近500万吨遗留核废料，清理这些废料是整个欧洲最大、最困难的环境修复挑战。”

斯托尔金教授和他的同事们正在设计机器人的自主行为，这样它们就可以根据不同的污染程度对放射性废物进行分类。

斯托尔金教授说，这项工作只能由机器人来完成，因为这些废料的放射性太强，人类无法接近，即使穿着防护服也是如此。

玩家

斯托尔金教授说，迄今为止，在危险环境中工作的机器人完全由人类控制，但这种单向方法对于抓取和移动大量形状、大小和一致性不可预测的材料来说，速度会慢得令人痛苦。

为了克服这个问题，该团队开发了一种自主的、视觉引导的机器人，它使用人工智能来辅助人类操作员。

他们的项目合作伙伴CEA，法国替代能源和原子能委员会，创造了一个有手和手指的核弹性机器人手臂，由操作员佩戴的机器人手套或触觉外骨骼控制。

斯托尔金教授解释说，现在这有点像一个花哨的操纵杆。“所以当你移动你的手臂和手指时，放射性区的奴隶手臂也会移动它的手臂和手指。”

该系统使用人工智能进行自动视觉，让机器人知道如何检测、识别和拾取各种物体。

斯托尔金教授说，人类操作员通过远程操作和人工智能与机器人共享对机械臂的控制。例如，操作员可以移动手臂，机器人自动控制手的方向，使抓取更容易，或者机器人在计划抓取物体时，将其意图显示给人类确认。

他说:“机器人(人工智能)正在做所有艰苦的工作，但在某种程度上，人类仍然感觉自己在掌权。”

斯托尔金教授说，这样的系统通常控制起来非常复杂，但他们的系统可以让操作员简单地用鼠标点击机器人要去的物体并抓住它。

当机械臂接触表面或抓住物体时，操作者通过机械手套感受到接触力。斯托尔金教授说，通过虚拟触觉让远程操作员了解禁区内的情况，这是非常有用的。

他说，为了让手套发挥作用，机器人手臂必须做出适应性动作，对它们遇到的环境做出反应。为了实现这一目标，CEA团队在手臂关节中开发了自适应机制，它像弹簧一样机械地移动，比精密的电子部件更能抵御辐射。

不久的将来

2017年，在英国国家核实验室(national nuclear Laboratory)运营的英格兰北部一个地点，在放射性环境下，根据全面的核安全和英国国家安全规定，罗曼斯团队成功测试了带有他们开发的人工智能控制系统的机械臂。这是人工智能控制的机器人第一次被部署到真实的放射性环境中。

斯托尔金教授此前曾设想，将这些技术转移到核工业可能至少还需要10年的时间，但他说，在不久的将来，已经有计划在退役场址部署这些技术。

他说:“当我们提出人工智能控制机器人的想法时，业界认为这是荒谬的。”