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機器人代替傳統人力已經成為不可改變的趨勢，其背后的原因是人力成本持續上漲，加上老齡化問題嚴重，使得勞動力短缺，而機器人的成本在下降，并能創造比人更高的生產效率，能夠縮短產品的交付期限，所以逐步受到了制造企業的歡迎。 如今，工業機器人已經大量使用于制造業車間，將一些重復性勞動代替下來，并滿足了工業4.0模式下設備互聯的條件，使得工廠能通過實時監控，采集大數據來分析以及提升工廠的整體效率。而隨著技術的進步發展，各種機器人產品被研發出來，使得機器人產品開始擴展到其它行業，并激了巨大的市場空間。 在一些高危行業，機器人被用于執行一些人類無法處理的任務，人類的能力得到了前所未有的擴展，同時很好的保障了人身的安全。未來，惡劣環境下的工作都將會交給機器人，因這機器人比人更合適應付危險場景下的工作。例如在日本福島核電站，工作人員正在通過特種機器人執行偵察、清除危險物品等工作。下面，先帶大家回憶一下世界最大的核電事故。 一場海嘯引發的核電災難 2011年3月11日，日本海岸80英里處發生了9.0級的地震，隨后掀起了50英尺高的巨大海浪，直撲福島第一核電站。當時，該地區四個核電廠的11個反應堆正在運行，而地震使得日本海岸移動了8英尺，導致了反應堆全部自動關閉。 由于海嘯的發生，導致為該電廠的海水冷卻系統的柴油發電機被停用，使得反應堆內的溫度飆升至高達5000華氏度，并導致了熔化的放射性混合物溢出到地板，最終滲入三個反應堆的安全外殼，引發了全球最大的核電災難。 此外，事故還伴隨著小規模的氫氣爆炸和火災，兩名核電站工作人員下落不明，方圓20公里以內的所有居民被逼撤離，東京電力公司對事件的實情有所隱瞞，當時聲稱沒有發現到核泄漏，但結果產生了極大的福島后遺癥，福島縣內兒童甲狀腺癌罹患率大幅上升，核泄漏還可能進入海洋。 用機器人清理核電站殘骸 福島核電事故后，核電廠基本報廢了，還要對其殘骸進行妥善處理。日本政府預計需要花費700多億美元拆除這些廢舊設施，日本原子能機構還建立了一個研究中心來來模擬發電廠，研究如何用最佳的方案清理殘骸。由于核電廠檢測到輻射，此時的機器人便派上了用場，來自各地的機器人紛紛被邀請，嘗試各種方法來幫助清除殘骸。 用于福島核電站修復的Endeavor Robotics Kobra機器人，自帶攝像頭和機器手臂，通爬樓梯和在粗糙地型中移動。 這項工作將花費很長時間，預計耗時40年時間，工作人員利用機器人，將燃料棒等殘骸從房間中央的水池上取出。此外，東京電力公司和政府組織正在培養下一代機器人專家來完成這項工作。由于人在帶有核電輻射的環境下，會引起放射病，例如惡心、嘔吐和出血，即使全套防輻射裝備，也難免保障不受安全的侵害。那么，在這項工作中，機器人將擔當大任。 不過，以目前的機器人水平，對于處理福島核電廠這種復雜的工作，也表現出了許多不足。機器人控制系統采用半導體制成，在高輻射水平的地方會陷入癱瘓，自主機器人經常在意想不到的地方停止，或者被障礙物擋住。機器人必需擁有較好的靈活性，不然，很有可能在處理燃料棒時發生二次事故。 從失敗中吸取更多教訓 2016年12月，東京電力公司用機器人Scorpion，進行核電廠二號機組內部探測。Scorpion由東芝花費兩年半的時間開發，在尾部安裝在攝像頭，這樣可以獲得更好的視覺。東京電力計劃通過機器人的攝像頭和傳感器來測量輻射水平和溫度，并最終可以看清反應堆內部的情況。不過，任務進行了僅兩小時后，機器人就被熔化的金屬塊卡住了。 此次任務雖然失敗了，不過給機器人產業帶來了新的思考，東芝在2017年又推出了小型的潛水機器人，并命名為太陽魚。在測試過程中，太陽魚成功記錄了第一天反應堆內熔化燃料的跡象。 東芝的Scorpion機器人 到了2018年，東芝返回受嚴重污染的2號機組，通過改進的機器人進行偵測任務。新的機器人能夠拍攝許多照片，并成功獲得輻射和溫度讀數，新的機器人不會再受到周圍環境的干擾。在此次任務中，機器主要用于偵測，東京電力公司希望機器人發回有用的信息，最終幫助他們從反應堆中移除大塊燃料和殘骸。 此外，工作人員還利用虛擬現實，戴著特殊的3D眼鏡技術人員，在發電廠模型進行機器人虛擬引導。在VR的體驗下，能夠測試到機器人是否能夠順利通過樓梯或狹窄的空間。還有，研究人員正在嘗試利用遠程控制的機器人，進行核電車間室內修補泄漏。 危險場景作業將離不開機器人 今天，各種特殊功能的機器人正在被研發出來，這些新產品將能解決人類處理不了的問題，在一些惡劣環境執行特殊的任務。例如在水下進行偵測、維護設施，進入下水道垃圾清理等，特種機器人具有不可估量的前景。 據羿戓設計所了解，在醫療領域，人們正在利用納米級機器人，進入人體內部進行病情檢測和治病。在航天領域，科學家采用航天機械臂來修復設施，利用移動機器人探測星球等等。特種機器人的應用場景也正在逐步擴大。 不過，特種機器人也面臨著諸多挑戰，由于應用場景的特殊性，市場需求呈多樣化，這種行業的需求更多是小批量、多批次的出現，更合適定制化的模式。加上，在惡劣環境下，對于機器人的能力有很大的挑戰，技術研發方面難度也比較大。 目前比較知名的特種機器人企業有美國波士頓動力，該公司的大狗機器人舉世聞名，還有能夠進行后空翻的人型機器人阿特斯拉。國內方面，有中信重工、新松機器人、哈工大等知名廠商，而中信重工的產品較為豐富，包括水下機器人、巡檢機器人、管道機器人、鉆井探測機器人、消防機器人等幾十品種。此外，還有中國兵器、國興智能、億嘉和、中天智能等。 隨著人工智能技術的進步，未來機器人的能力將會進一步提升，加上人們對仿生技術的研究不斷突破，更多擁有特殊功能或者超強能力的機器人將會被研發出來。而像核電廠等一些特殊行業，具有高度危險，又不適宜人類進入的場景中，未來將不得不使用機器人去執行工作任務。
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