福島第一原子力発電所の廃止措置のための遠隔操作技術の開発と人材育成（Robomech2017）

福島第一原子力発電所の廃止措置のための遠隔操作技術の開発と人材育成 2016 4 (3) ⃝ 1 1 [3] 田村 雄介 , 岡本 孝司 , 鈴木 俊一 , 淺間 一 , 太田 順 , 山本 晃生 , 山下 淳 , 福井 類 , 昆陽 雅司 , 大野 和則 , 松野 文俊 , 高橋 隆行 , 成瀬 継太郎 , 鈴木 茂和 , 横小路 泰義 1 1 東京大学 2 1 東北大学 3 1 京都大学 4 福島大学 1 5 会津大学 1 6 1 福島高専 7 1 1 2 2 3 4 5 [9] 6 7 / 神戸大学 “ 背景 遠隔操作技術の開発 [4] 50A 飛行ロボット 3.1-12 [10] 69.7 N 3.1-3 高所・狭隘部アクセスのためのロボット 福島第一原子力発電所の廃止措置は、非常に特殊な環境での作業となり、長期に 渡ることが予想されるため、廃止措置全体を総合的に俯瞰してリスクを低減する ことのできる人材の育成が必要不可欠 ” 3.1-9 53% [5] / [10] [6] mm 100 mm 索状ロボット / 200 mm 3.1-12 軌道構造体自動施工システム 200 mm 300 mm 3.1-10 研究実施体制 ! ! T 配管内移動のためのセルフロック機構 を用いた保持力発生装置 3.1-1 3.1-1 受動回転球殻プロテクタ C T 3.1-3 3.1-2 3.1-10 C 3.1-2 mm 2P1-R02 2P1-R04 3.1-12 システムの概念と軸回転モジュール 100mm ヘビ型ロボット [2] 2P1-R03 110 mm 44 mm 大きな力を発生する小型ロボット 210 [11] 3.1-11 3.1-4 3.1-13 [2] 4 3.1-8 93.8% 3.1-38 オンサイト・オフサイト分析 位置特定 探査 ⃝ 3 サンプリング・分析手法検討 ガンマ線CT カメラ画像からの球殻 プロテクタ除去 3.1-2 サンプリング 3.1-39 フランジを持つパイプの走破実験 3.1-11 cm [7] 110mm Unity 高所・狭隘部アクセスのための遠隔操作インタフェース 3.1-2 微量分析 3.1-7 θp θr 3.1-34 3.1-34(a) 俯瞰映像提示システム 3.1-34(b) 廃止措置に関する俯瞰的人材育成 3.1-3 マスタアームの直感的遠隔操縦 ksp 3.1-68 3.25kPa [16] 3.1-2 ⃝ 3 福島第一原子力発電所の事故と廃止措置の概要、通常発電所の廃止措置、核種分析技術、 放射線計測技術、環境影響評価技術、デブリ燃料管理技術、廃棄物管理、遠隔操作技術、 リスク評価、社会的リスク等について講義 3.1-30 cm (a) (a) (b) (b) 3.1-36 3.1-34 高さのある障害物存在下での俯瞰映像提示 3.1-2 3.1-31 3.1-34 3.1-39 3.1-69 手掌部への触覚刺激機能を有するコントローラ マスタ速度に応じた位置スケール変換 3.1-68 3.1-25 1.367m LIDAR 1 遠隔水中活動機器の要素技術 2 (6) 微量サンプリング 3 3 (xw , yw , zw ) 奥行画像提示 3.1-56 (a) 4 ! 3.1-70 PA-10 3.1-30 3.1-37 (uf , vf ) 5% 1 1 3 4 t 4 2 2 3.1-32 (b) 2 1 3.1-38 [17] TZZ2001B サマースクール 3.1-31 ! ポリゴン表現による 3.1-59 奥行画像 (ii) 3.1-32 原子力発電所視察・インターンシップ 重要課題抽出のためのブレインストーミング 燃料デブリ取り出し、廃棄物管理、遠隔技術についてのブレインストーミング (i) 3 (iii) ⃝ 2 耐放射線性複合材料開発 3 S1 S4 0 S3 3.1-77 S2 300 1 2 -1 3.1-31(a) 0 x [m] 1 2 0 3 0 S’3 0.05 -1P- Alignment 3.1-20 0.5m/s -3 -3 フレキシブルアームシステム 2P1-R08 添加無 酸化銅(II)44.4%S -1 -2 S4 S2 1 0.5 y [m] S3 1 1 0 x [m] 2 1 100 3 0 z 3 -1 -1 0 0.5 x [m] 0.05m/s 3.1-72 2 3 S’1 S’4 1 P1 移動ロボットに搭載する ガンマ線検出器（コンプトンカメラ） y [m] -1 -1 2P1-R06 S’2 P2 S’3 0.5 3 2 1 本研究は、文部科学省「英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業」により実施された「遠隔操作技術及び核種分析技術を基盤とする俯瞰的廃止措置人材育成」の成果である。 0 0 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 0 vsmax 3.1-75 450 400 350 300 1 3.1-71 [sec] 300 S’2 放射線源推定精度の シミュレーション 3.1-49 700 600 500 400 4 3.1-45 Zoomed image2 of S3 and S4 3.1-21 2 200 2 z 3.1-37 Approach 400 100 -2 2 3 -2 -3 -3 ⃝ 1 500 200 -2 3 3.1-70 2 600 S’1 S’4 1 40mm Approacch 2 500 400 -1 3.1-30(a) Velodyne 3 20mm 3 3 600 1 10mm 移動ロボットによるガンマ線CT 1 2 耐放射線性に優れたFRPの 3.1-33 試作と特性評価 3 3.1-76 vsmax = 0.05m/s 3.1-74 インデキシング操作中のマスタアーム手先姿勢拘束 3.1-31(b) 放射線源分布推定 受動運動カメラでの ３次元復元 y [m] 立体カムを使用した 3爪ハンド 3.1-57 y [m] H27: スウェーデン (SKB, KTH, Studsvik, Uppsala Univ.) JAEA東海 H28: アメリカ（PNNL, KURION, NASA) JAEA楢葉遠隔技術開発センター 3.1-24 vsmax = 0.5m/s 2 100mm uncertainty considered the incident angle of the detector as shown in Fig. 6 (a) and 6 (b). Let the 3.1-31(a) detector does not consider the maximum incidnet angle ( max = 0). In other words, the detector 80mm mesaures only radiation which incident vertically on the face of detector and a result of localization will indicate Fig. 6 (a). Conversely, a result of localization considering the maximum incidnet angle ( case shows the localization on the single pixel in the max > 0) will indicates Fig. 6 (b). The former ⃝ 2 reconstruction image plane, however, the latter localizes the position of source on widespread pixels. 1 In addition, the blow of Fig. 5 present zoomed images for the result of radiation sources. In the case of Fig. 5 (a), aggregated the measurement data converged to the four points, however, five points are shown in the Fig. 5 (b). For the radiation source of S’3 , the measurement data are converged to the points of P1 and P2. Because of the uncertainty on the detector’s pose, the measurement data was back projected on the wrong place. In conclusion, we confirmed that an uncertainty on detector pose affects 3.1-46 vsmax the accuracy of radiation sources localization. AsiaHaptics2016 7 [2] 2 3.1-75 3.1-22 3.1-69 PA10 D. Kim, et al./Radiation sources localization with pose uncertainty of detector Alignment - 福島第一原子力発電所、浜岡原子力発電所、女川原子力発電所、島根原子力発電所の視察 - （株）アトックスでのインターンシップ 2P1-R07 TZZ2001B 3 1.370 m 3 人材育成セミナー ksp 3.1-74 大学院講義 東京、福島、富山、神戸、いわき、福岡、京都、会津で計10回開催 （のべ約600名の参加） K (5) 触覚刺激による擬似力覚提示 3 11kPa (3.1-1) FL FR 3.1-37 遠隔マニピュレーションシステム (FL , FR ) = K(sin θp + sin θr , sin θp − sin θr ) 3.1-33 2P1-R05 3.1-29 2台の小型ロボットによる大型物体搬送 IROS2016 0.5 x [m] Y. Tamura et al. | [email protected] PA10