核心技术革新：智能机器人团队SMuRF引领未来核能退役

引言：

随着科技的不断进步，面对复杂且具有挑战性的核能退役任务，科学家们提出了一种创新解决方案——“SMuRFs”，即Symbiotic Multi-Robot Fleet（共生多机器人舰队）。这一系统集合了格拉斯哥大学、曼彻斯特大学、布里斯托尔机器人实验室和赫瑞瓦特大学的工程师智慧，旨在通过协同机器人实现高效、安全的核设施管理与维护。

技术核心：

SMuRF系统是一个综合了轮式、四足和空中机器人，通过共享传感器数据与远程监控的协同作业体系，显著提升了任务执行效率与安全性。在操作员的指挥下，这些机器人能够共同应对人类难以单独解决的复杂任务，为核能设施的监管与维护提供了革命性的解决方案。

应用范围：

SMuRF系统不仅适用于核能环境，还拓展至海上风力发电平台等具有挑战性的领域，为维护工程提供了新的可能性。其在《IET Cyber-Systems and Robotics》杂志上发表的论文中详细介绍了在坎布里亚的机器人与人工智能合作（RAICo）设施中的应用案例。在模拟放射性储存设施的检查任务中，SMuRF团队展现了卓越的表现。

技术亮点：

• 网络物理系统（CPS）：作为SMuRF系统的中枢，CPS与数千个传感器、机器人及其他数字与物理资产实时交互，收集并处理数据，生成三维数字孪生模型，辅助机器人高效导航与任务执行。
• 协同作业与高度自主性：通过复杂的计算机系统，SMuRF团队能够在最少的监督下独立完成任务，并为操作员提供全面的决策支持，确保了安全高效的作业流程。

实际应用与影响：

在RAICo部署中，SMuRF成功执行了模拟核设施的检查与清理任务，包括辐射监测、环境地图绘制与三维数字孪生构建。其中，波士顿动力公司的“Spot”机器人以其灵活的手臂进行近距离扫描，而轮式机器人如“侦察兵”和CARMA则负责绘制详细的辐射水平图。CARMA机器人在模拟的放射性液体泄漏检测中表现出色，为实际环境下的应急响应提供了关键信息。

科研贡献与未来展望：

格拉斯哥大学的丹尼尔-米切尔教授作为论文的通讯作者，因其在SMuRF原型设计与编程方面的贡献而荣获英国工程技术学会2023年度新星提名。他强调了人类与机器人的协同工作模式，以及数字孪生系统对操作员决策的支持。未来，研究团队计划进一步扩展机器人队列的能力，使其具备更广泛的应用场景，如感知环境、移动方式多样化以及物体操控等。

结论：

SMuRF系统代表了智能机器人在核能退役与维护领域的前沿发展，通过提升安全性、效率与灵活性，为复杂环境下的任务执行开辟了新路径。随着技术的不断优化与应用范围的扩展，这一创新解决方案有望在更多领域展现出其巨大潜力。