과학자들은 SMuRF로 알려진 자율 로봇 팀의 도움으로 미래에 원자력 발전소가 폐쇄될 수 있다고 제안했습니다.

Glasgow 대학, 맨체스터 대학, Bristol Robotics Laboratory 및 Heriot-Watt 대학의 엔지니어들이 Symbiotic Multi-Robot Fleet의 약어인 SMuRF 시스템 개발을 주도하고 있습니다.

이 시스템은 바퀴 달린 네발 달린 로봇이 인간이 스스로 수행하기 어렵거나 해로울 수 있는 작업을 협업하고 완료할 수 있는 원활한 방법을 제공합니다.

대신, 한 명의 인간 감독자가 원격으로 로봇의 행동을 관찰할 수 있습니다.센서 데이터단일 기계로는 도달할 수 없는 결과를 달성하기 위해 서로의 능력을 결합합니다.

SMuRF는 당국, 규제 기관 및 업계에 보다 안전하고 빠른 모니터링 방법을 제공할 수 있습니다.원자력 시설, 해상 풍력 발전 플랫폼과 같은 까다로운 환경에서 엔지니어링 인프라를 유지 관리할 수 있는 새로운 기회를 열어줍니다.

"Lessons Learned: Symbiotic Autonomous Robot Ecosystem for Nuclear Environments"라는 제목의 새 논문이 저널에 게재되었습니다.IET 사이버 시스템 및 로봇 공학, 연구원들은 Cumbria의 RAICo(Robotics and Artificial Intelligence Collaboration) 시설에서 실제 시연을 통해 SMuRF를 배포한 방법을 설명합니다.

RAICo는 영국 원자력 에너지청(UKAEA), 원자력 해체국(NDA), Sellafield Ltd 및 맨체스터 대학교 간의 협력입니다.

시연 중에 SMuRF는 실제 원자력 해체 환경에서 발견되는 몇 가지 과제를 포함하는 시뮬레이션된 방사성 저장 시설에서 검사 임무를 성공적으로 완료했습니다.

로봇의 협업 능력은 연구원들이 '사이버 물리 시스템' 또는 CPS라고 부르는 정교한 컴퓨터 시스템의 결과입니다.

CPS는 최대 1,600개의 센서, 로봇, 기타 디지털 및 물리적 자산과 거의 실시간으로 통신할 수 있습니다.또한 매우 다양한 능력과 운영 체제를 가진 로봇이 함께 작업할 수 있게 하며 가장 중요한 것은 인간 조작자를 업데이트할 수 있다는 것입니다.

CPS가 수집하고 처리한 데이터를 통해 실제 공간의 3D 디지털 트윈을 생성할 수 있습니다.이를 통해 SmuRF는 최소한의 감독으로 공간을 탐색하고 작업을 수행할 수 있으며, 필요한 경우 SmuRF가 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있도록 특별히 설계된 디지털 대시보드를 통해 인간 운영자에게 풍부한 데이터를 제공합니다.인간 운영자는 필요한 경우 로봇을 직접 제어할 수도 있습니다.

로봇의 능력을 결합함으로써 그들은 수술 후 청소로 알려진 원자력 현장 주변의 방사선 모니터링에 종종 적용되는 일련의 작업을 완료할 수 있었습니다.

로봇은 환경을 매핑하기 위해 협력하여 탑재된 센서를 사용하여 공간의 3D 디지털 트윈을 생성했으며, 이는 인간 운영자가 조종하는 공중 드론의 추가 매핑을 통해 지원되었습니다.

Boston Dynamics의 Spot은 유연한 팔을 사용하여 정밀한 스캔을 위한 도구를 가져왔고 바퀴 달린 로봇 Scout와 CARMA는 매핑되었습니다.방사선 수준테스트 환경 전반에 걸쳐CARMA 로봇은 폐기물 통 아래에서 시뮬레이션된 방사성 액체 유출을 성공적으로 감지했으며, 이는 실제 환경에서 적절한 격리 및 청소를 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Glasgow 대학교 James Watt School of Engineering의 Daniel Mitchell이 ​​해당 논문의 교신저자입니다.그는 최근 연구의 영향력을 인정받아 공학기술연구소(Institute of Engineering and Technology)의 2023년 라이징 스타(Rising Star 2023)로 선정되었습니다.

그는 "우리가 이 프로토타입 SMuRF에서 프로그래밍하고 설계한 로봇은 각각 고유한 능력과 한계는 물론 자체 운영 체제를 가지고 있습니다.

"RAICo에서 SMuRF를 배치하는 동안 우리는 로봇이 얼마나 잘 협력할 수 있는지, 그리고 우리가 구축한 디지털 트윈이 어떻게 놀라운 상황 인식을 제공할 수 있는지 보여줄 수 있었습니다.인간연산자.

"이는 핵 검사 및 해체와 같이 잠재적으로 위험한 환경에서 작업하는 과제에 이상적으로 적합할 수 있습니다.

"인간은 여전히 ​​로봇 함대를 감독하고 지시해야 하지만 인간의 높은 수준의 자율성은 작업 현장을 방문하는 대신 책상에서 로봇과 상호 작용할 수 있도록 함으로써 사람들을 안전하게 지키는 데 도움이 될 수 있습니다."

글래스고 대학의 사이버 물리 시스템 교수인 David Flynn이 이 논문의 공동 저자입니다.플린(Flynn) 교수는 "이러한 종류의 자율 로봇 함대는 위험하고, 더럽고, 지루하고, 멀고 소중한 작업을 광범위하게 수행할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

"원자력 분야에서의 작업 외에도 SMuRF가 많은 일상적인 검사 및 수리 작업을 처리할 수 있는 해양 발전과 같은 분야에도 엄청난 추가 잠재력이 있습니다. 현재 이러한 작업에는 종종 직원을 헬리콥터로 해상 현장으로 데려가야 하기 때문에 비용이 많이 듭니다., 악천후로 인해 방해받을 수 있는 프로세스입니다.

"그러나 이는 가동 중지 시간을 방지하고 그리드에 대한 안정적인 전력 흐름을 보장하는 데 매우 중요합니다.기계 인간이러한 일상적인 작업을 수행하기 위해 현장에 상주하는 직원은 모든 종류의 재생 에너지 플랫폼의 잠재력을 극대화할 것입니다.

"우리 연구의 다음 단계는 주변을 감지하고 새로운 방식으로 이동하며 물체를 조작할 수 있는 훨씬 더 다양한 능력을 갖춘 더 넓은 범위의 로봇을 우리 함대에 통합하는 것입니다."

맨체스터 대학의 Paul Baniqued 박사는 "디지털 아키텍처는 디지털 트윈 환경에서 동시에 작동하는 SMuRF의 개별 구성원을 묘사하는 전략 비디오 게임에서 볼 수 있듯이 차량 관리 시스템에서 영감을 받았습니다. 이를 통해인간 운영자단일 인터페이스에 주의를 집중할 수 있어 현재 작업을 더 잘 이해할 수 있습니다."

추가 정보:Daniel Mitchell 외, 배운 교훈: 핵 환경을 위한 공생 자율 로봇 생태계,IET 사이버 시스템 및 로봇 공학(2023).doi.org/10.1049/csy2.12103