الروبوتات المستقلة تُحدث ثورة في عملية إيقاف تشغيل المنشآت النووية: نهج SMuRFs

في تطور رائد في مجال الروبوتات والسلامة النووية، قدم فريق من المهندسين من جامعة غلاسكو، وجامعة مانشستر، ومختبر بريستول للروبوتات، وجامعة هيريوت وات، نظامًا روبوتيًا مبتكرًا يُعرف باسم SMuRFs (أسطول الروبوتات المتعددة التكافلي). يُمثل هذا النظام خطوة هامة نحو الأمام في عملية إيقاف تشغيل محطات الطاقة النووية، إذ يوفر طريقة أكثر أمانًا وسرعة وكفاءة في التعامل مع المهام الخطرة على البشر.

SMuRFs: حقبة جديدة في مجال السلامة النووية

صُمم نظام SMuRF لتمكين أنواع مختلفة من الروبوتات - بما في ذلك الروبوتات ذات العجلات، والرباعية الأرجل، والجوية - من العمل بتناغم تام. تكمن روعة هذا النظام في تكامله السلس، مما يسمح لهذه الروبوتات بتبادل بيانات المستشعرات وتوحيد قدراتها لتحقيق أهداف تتجاوز قدرة أي آلة منفردة. لا يُعزز هذا النهج السلامة فحسب، بل يزيد أيضًا من كفاءة مراقبة وصيانة المنشآت النووية.

تم عرض نجاح نشر أنظمة SMuRFs في منشأة التعاون في مجال الروبوتات والذكاء الاصطناعي (RAICo) في كمبريا، وهي مبادرة مشتركة بين هيئة الطاقة الذرية البريطانية (UKAEA) وهيئة إزالة التلوث النووي (NDA) وشركة سيلافيلد المحدودة وجامعة مانشستر. خلال هذا العرض، أنجزت أنظمة SMuRFs مهمة تفتيش في منشأة تخزين إشعاعي محاكاة، مما أبرز إمكاناتها في سيناريوهات العالم الحقيقي.

التكنولوجيا المبتكرة وراء SMuRFs

يُعدّ نظام SMuRF نظامًا سيبرانيًا فيزيائيًا متطورًا (CPS)، قادرًا على التواصل مع ما يصل إلى 1600 جهاز استشعار وروبوت وأصول رقمية ومادية أخرى في الوقت الفعلي تقريبًا. ويُعدّ هذا النظام السيبراني الفيزيائي أساسيًا للتعاون بين الروبوتات ذات القدرات وأنظمة التشغيل المختلفة، إذ يضمن إمكانية تحديث المشغل البشري بانتظام، والحفاظ على السيطرة على الروبوتات عند الضرورة.

يُسهّل نظام التحكم الفيزيائي السيبراني (CPS) أيضًا إنشاء توأم رقمي ثلاثي الأبعاد للمساحات الحقيقية. يُمكّن هذا التوأم الرقمي الروبوت SMuRF من التنقل وتنفيذ المهام بأقل قدر من الإشراف البشري، مع توفير كم هائل من البيانات للمشغلين البشريين عبر لوحة تحكم رقمية. يتيح هذا الإعداد اتخاذ قرارات مدروسة والتحكم المباشر في الروبوتات عند الحاجة.

التطبيقات العملية والإمكانات المستقبلية

تتجاوز التطبيقات العملية لأنظمة الروبوتات الصغيرة العاملة في مجال الطاقة (SMuRFs) عمليات إيقاف تشغيل المحطات النووية. فعلى سبيل المثال، في قطاع طاقة الرياح البحرية، يمكن لهذه الأساطيل الروبوتية القيام بمهام الفحص والإصلاح الروتينية التي تُعد حاليًا مكلفةdentالأحوال الجوية، مثل تلك التي تتطلب النقل بواسطة المروحيات. كما أن وجود فرق الروبوتات بشكل دائم في الموقع من شأنه أن يمنع توقف العمل ويضمن استمرار إمداد الشبكة بالكهرباء بشكل ثابت.

تتضمن المرحلة التالية من البحث دمج نطاق أوسع من الروبوتات في الأساطيل، وتعزيز قدراتها على استشعار الأشياء في بيئتها وتحريكها والتعامل معها. سيفتح هذا التوسع في القدرات آفاقًا جديدة لتطبيقات الروبوتات الذكية في قطاعات متنوعة تشمل وظائف خطرة، ومتسخة، وروتينية، ونائية، ومكلفة.

يمثل مشروع "السنافر"، بقيادة فريق من المهندسين من جامعات ومؤسسات بحثية بريطانية مرموقة، نقلة نوعية في تكنولوجيا الروبوتات وتطبيقاتها في البيئات الخطرة. ويُبشّر نجاح تجربة هذه الأساطيل الروبوتية ذاتية التشغيل في سيناريو محاكاة لتفكيك محطة نووية بعهد جديد في مجال السلامة والصيانة النووية. وبفضل قدرتها على العمل التعاوني والفعّال، تُقدّم "السنافر" حلاً واعداً لتحديات العمل في البيئات الخطرة، مما يُقلّل المخاطر التي يتعرض لها العاملون ويُحسّن الكفاءة التشغيلية. ومع استمرار تطور هذه التكنولوجيا، تتسع آفاق تطبيقات هذه الأساطيل الروبوتية في مختلف الصناعات، مما يُشير إلى تحوّل جذري في كيفية التعامل مع المهام الخطرة وإدارتها.