Les robots sont devenus des alliés précieux dans la gestion des sites nucléaires contaminés. A Fukushima Daiichi au Japon, la société Tokyo Electric Power Company Holdings (TEPCO), exploitante de la centrale nucléaire, met à contribution un bras robotique pour des tests de ramassage des débris de combustible nucléaire fondu. Ce cas d’utilisation d’un robot en lieu et place des humains est parmi les plus pertinents compte tenu de la dangerosité des émissions radioactives.#Japan’s Tokyo Electric Power restarted the trial removal of nuclear fuel debris from the #Fukushima Daiichi plant on Tuesday, after the work was suspended last month due to equipment malfunction. #TEPCO #Asia pic.twitter.com/a1U9Pzsf2r
— China Daily (@ChinaDaily) September 10, 2024
Le but de l'opération est de ramener moins de 3 grammes (0,1 once) des quelque 880 tonnes de combustible fondu mortellement radioactif qui subsistent dans trois réacteurs. Selon les experts, ce petit échantillon fournira des données essentielles pour mettre au point les futures méthodes de démantèlement ainsi que la technologie et les robots nécessaires.
Du point de vue du développeur informatique, un tel robot est un kit matériel piloté par un paquetage logiciel en Python, C ou C++ ou une combinaison de ces langages
Un bras robotique est muni de plusieurs articulations qui agissent comme des axes permettant un certain degré de mouvement. Plus le nombre d'articulations rotatives d'un bras robotique est élevé, plus sa liberté de mouvement est grande.
Outre les articulations rotatives, les composants du bras robotique comprennent le contrôleur du robot, un outil en bout de bras, des actionneurs (moteurs), des capteurs, des systèmes de vision, des systèmes d'alimentation et des composants logiciels.
Le contrôleur de robot et l’interface HMI se trouvent dans une salle distante pour ce qui est du bras robotisé de la centrale nucléaire de Fukushima. Les opérateurs contrôlent les robots à distance depuis des postes de commande sécurisés. Cela minimise l’exposition des travailleurs à la radioactivité.
Le chien robot Spot de Boston Dynamics est aussi utilisé à Fukushima pour les mesures de niveau de radioactivité
Les chiens robots font aussi l’objet de mise à contribution dans le cas des centrales nucléaires pour les besoins de mesure de niveaux de radioactivité. Ce type de mise en œuvre desdits robots consiste en général en de la détection et suivi d’objets. Dans ce cas, il y a collecte des images provenant de deux caméras avant et effectue une détection d’objet sur une classe spécifiée. Cette détection utilise Tensorflow via le tensorflow_object_detector. Il accepte n'importe quel modèle Tensorflow et permet au développeur de spécifier un sous-ensemble de classes de détection incluses dans le modèle. Il effectue cet ensemble d'opérations pour un nombre prédéfini d'itérations, en bloquant pendant une durée prédéfinie entre chaque itération. L'application détermine ensuite l'emplacement de la détection la plus fiable de la classe spécifiée et se dirige vers l'objet.
L’application est organisée en trois ensembles de processus Python communiquant avec le robot Spot. Le diagramme des processus est illustré ci-dessous. Le processus principal communique avec le robot Spot via GRPC et reçoit constamment des images. Ces images sont poussées dans la RAW_IMAGES_QUEUE et lues par les processus Tensorflow. Ces processus détectent des objets dans les images et poussent l'emplacement dans PROCESSED_BOXES_QUEUE. Le thread principal détermine alors l'emplacement de l'objet et envoie des commandes au robot pour qu'il se dirige vers l'objet.
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