過酷な環境向けロボットの設計・開発
アメンタムのロボット工学における専門性は、原子力炉内部という、想像し得る最も過酷な環境から生まれました。当社が培ったスキルは現在、道路から水路、エネルギー網に至るまで、インフラの寿命を延ばすためのデータ収集に活用されています。
2006年、ヘイシャム1号およびハートルプール原子力発電所の原子炉内部で温度上昇が検知された際、ロボットがその実力を発揮するきっかけとなった。異なる圧力のガスを分離する鋼鉄構造物である「ホットボックス・ドーム」内の過度な発熱により、出力は全負荷の75％まで引き下げざるを得ず、収益の損失につながった。 原因は炭素堆積にあり、冷却機能を回復させるためには、原子炉の深部に一連の新たなブリードホールを設ける必要があった。
当社はEDFと協力し、3つの特注ロボットツールパッケージを用いて追加のブリード穴を開設する戦略を策定しました。これらを原子炉のスタンドパイプの一部を通じて導入することで、作業員は適切な高さを特定し、スタンドパイプを貫通して周囲のノズルにブリード穴を開設し、その後、最初の穴にプラグを溶接して適切なガス流量を回復させることが可能となりました。 このソリューションは、プロジェクト開始からわずか6ヶ月で現場に導入され、4基の原子炉すべてがフル出力運転に復帰することができました。
ロボットがなければ、人間が立ち入ることのできないほど危険な環境において、大規模な技術的変更を実施することは不可能です。「ホットボックス・ドーム」プロジェクトは当時、画期的なものでしたが、センサー技術、データ分析、人工知能の進歩により、現在ではロボットが原子力発電所の運用や廃炉作業において、これまで以上に大きな役割を果たすことができるようになっています。
英国原子力廃止措置機関（NDA）が2017年に主催した「原子力廃止措置に向けた統合イノベーション（Integrated Innovation for Nuclear Decommissioning）」コンペティションにおいて、アメンタムと9つの提携組織は、セラフィールドの不使用となった再処理セルの運用停止後クリーンアウトを目的として設計された、エンドー・ツー・エンドの原子力廃止措置システムの試作品を開発しました。このシステムは、センサーやロボットツールを搭載し、データ収集・送信を行って分析を行う遠隔操作式の履帯式車両を用いて実験室をセル内に持ち込むことで、現地での特性評価を可能にしました。また、セル内の機器解体用ロボットレーザー切断システムも開発されました。
アメンタムは、人間が入ることが不可能または危険な状況においてロボットがデータを収集する、遠隔検査の成長分野において迅速な展開を進めています。原子力業界に留まらず、下水道、パイプライン、貯蔵タンク、河川床、交通網を検査するシステムの開発も行っています。
当社が設計・製作した水中ロボットは、英国陸軍によって、河川やその他の障害物を越えるためのポンツーン橋を設置する最適な場所を遠隔調査するために活用されています。
研究をさらなる高みへと引き上げるため、Amentum社とマンチェスター大学は、「過酷かつ長期にわたる環境におけるロボットの自律性研究センター（CRADLE）」を主導しています。同センターは、工学・物理科学研究評議会（EPSRC）の「プロスペリティ・パートナーシップ」プログラムの下で設立されたもので、このプログラムは、産業界と学界が新技術を活用し、より迅速かつ効果的に応用できるようにすることを目的としています。
CRADLEの博士課程研究員たちは、大学およびウォリントンのバーチウッド・パークにあるAmentum社の研究所で、ロボット装置向けのより信頼性の高いコンポーネントやサブシステム、より回復力があり検証可能なソフトウェアアーキテクチャ、そして次世代ソリューションの実証機を開発しています。また、ロボット工学における人間工学や倫理的側面も、CRADLEの重要な活動範囲の一部となっています。
CRADLEのインダストリー・ディレクターを務めるアメンタムのエンジニアリング開発ディレクター、ダンカン・スティール（Duncan Steel）は次のように述べています。「CRADLEを立ち上げた理由は、ロボット工学の最先端における基礎研究能力を向上させることだけでなく、イノベーションを商用化して実用化し、業界の真のニーズを満たすことで確かな成果をもたらすことにあります。また私にとって重要なのは、CRADLEを通じてスキルと才能を育成し、ロボット工学分野における世界トップクラスの人材パイプラインを確保するとともに、両組織のさらなる成長を支援することです。自律型の点検・補修システムは、水・エネルギーネットワーク、道路、橋梁、鉄道の寿命を延ばす能力を高め、インフラストラクチャーの持続可能性を向上させ、新規建設の必要性を減らし、ネットゼロ・カーボン経済への移行を加速させます」
