過酷な環境向けロボットの設計・開発
Amentumのロボット工学における専門知識は、最も過酷な環境である原子炉内部で培われました。そこで培った技術は現在、道路から水路、エネルギーネットワークに至るまで、インフラの寿命をどのように延ばせるかを検討する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」内の過度な熱により、出力を定格の75％まで低下させざるを得なくなり、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種類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。 この解決策は、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基すべての原子炉がフル出力運転に復帰することができました。
ロボットなしでは、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、ロボットは現在、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。
2017年に原子力廃止措置庁（NDA）が実施した「原子力廃止措置のための統合イノベーション」コンペティションにおいて、Amentum社と9つの協力機関は、セラフィールドの廃用となった再処理セルにおける運転終了後の清掃作業を目的とした、エンドツーエンドの原子力廃止措置システムのプロトタイプを開発しました。 このシステムでは、センサーやロボットツールを搭載した遠隔操作式クローラー車両を用いて実験室を再処理セル内に持ち込み、データの収集・送信および分析を行うことで、現場での特性評価を可能にした。また、セル内の設備を解体するために、ロボット式レーザー切断システムが開発された。
Amentumは、人間が立ち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、成長著しい遠隔検査分野で急速に事業を展開しています。原子力産業にとどまらず、下水道、パイプライン、貯蔵タンク、河川敷、交通網などを検査するためのシステムを開発しています。
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のに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。
アメントゥンのエンジニアリング開発ディレクターであり、CRADLEの産業担当ディレクターも務めるダンカン・スティール氏は次のように付け加えています。「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だけでなく、イノベーションを商用化し、それが産業界の真のニーズを満たすことを確実にすることで、社会的影響をもたらすためです。 また、私にとって重要なのは、CRADLEがスキルと人材を育成し、ロボット工学分野における世界トップクラスの人材の供給源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。自律型点検・補修システムは、水道・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、インフラの持続可能性を高め、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促進します。」
