來自英國格拉斯哥大學、曼徹斯特大學、布里斯托爾機器人實驗室和赫瑞瓦特大學的研究人員開發了一種被稱為SMuRFs(共生多機器人系統)的自主機器人團隊，可協助未來的核電站退役工作。

(圖片：格拉斯哥大學)

共生多機器人系統使得輪式機器人、四足機器人和機載機器人能夠相互協作，完成人類難以獨自完成或危險的任務。

利用該系統，一個人類監督員可以遠程觀察機器人的行動，由于機器人之間可以共享傳感器數據，其結合性能遠超單一機器。

SMuRF 可以提供更安全、更快速的核設施監控方法，并為在海上風力發電平臺等具有挑戰性的環境中維護工程基礎設施帶來新的機遇。

在發表于《IET 網絡系統與機器人》(IET Cyber-Systems and Robotics)雜志的一篇論文中，研究人員概述了他們如何在坎布里亞的機器人與人工智能合作(RAICo)設施的實際演示中部署 SMuRF。RAICo 是英國原子能管理局、核退役管理局、塞拉菲爾德有限公司和曼徹斯特大學之間的合作項目。

在演示過程中，SMuRF 成功地完成了在模擬放射性貯存設施中的檢查任務，模擬設施模擬了真實核電站退役環境中的挑戰。

機器人的協作能力得益于研究人員開發的復雜計算機系統—— “網絡物理系統”(CPS)。CPS 能夠與多達 1600 個傳感器、機器人和其他數字及物理資產進行近乎實時的通信。它還能讓能力和操作系統迥異的機器人協同工作，最重要的是，還能為人類操作員提供最新信息。

通過 CPS 收集和處理的數據，可以創建基于真實空間的三維數字孿生體。這樣，SMuRF 就能在空間內導航，并在最少的監督下執行任務，同時通過專門設計的數字儀表板為人類操作員提供大量數據，幫助 SMuRF 在必要時做出明智的決定。如果需要，人類操作員也可以直接操控機器人。

將多個機器人的能力結合在一起能夠完成一系列任務，例如核設施運行后清理的場址輻射監測任務。機器人合作繪制環境地圖，利用機載傳感器創建空間的三維數字孿生模型，并由人類操作員駕駛無人機進一步繪制地圖。

格拉斯哥大學詹姆斯·瓦特工程學院的丹尼爾·米切爾(Daniel Mitchell)說：“我們為這個SMuRF原型設計和編程的機器人各有自己獨特的能力和局限性，也有自己的操作系統。在 RAICo 部署 SMuRF 的過程中，我們展示了機器人的協同工作能力，以及我們構建的數字孿生系統如何為人類操作員提供出色的態勢感知能力。這使它們能夠理想地應對在核檢查和退役等潛在危險環境中工作的挑戰。人類仍然需要監督和指揮機器人集群，但它們的高度自主性可以讓人們在辦公桌前與機器人互動，而不是親臨工作現場，從而有助于保障人們的安全。”

格拉斯哥大學網絡物理系統教授戴維·弗林(David Flynn)補充說：“這類自主機器人機群在承擔各種危險、骯臟、枯燥和繁重的需要遠距離操作的工作方面具有很大的潛力。我們研究的下一步是在機器人集群中集成更廣泛的機器人，它們具有更加多樣化的能力，能夠感知周圍環境，以新的方式移動，并操控物體。”

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