Cette classe concerne les installations de robots d'inspection qui ne sont pas couvertes par les classes susmentionnées, comme les sites nucléaires. Ces robots et dispositifs robotisés doivent soulager les travailleurs humains des tâches d'inspection et de maintenance manuelles dans des conditions extrêmes, défavorables ou dangereuses. Comme ils peuvent être télécommandés ou effectuer une partie de leur travail de manière autonome, l'opérateur n'a pas besoin d'entrer dans la zone de travail. Comme il n'y a pas d'autre solution que de confier aux machines les tâches qui mettraient en danger les travailleurs humains, le développement de robots d'inspection et de maintenance a connu un grand essor depuis les premiers jours de la robotique..
Niveau de distribution
Une grande variété de systèmes robotisés a été développée : A la fois des robots pour des tâches spécifiques, telles que l'inspection des cœurs de réacteur, l'inspection des générateurs de vapeur et le nettoyage des surfaces et des réservoirs, et des bras robotisés mobiles qui sont actionnés par téléopération ou de manière semi-autonome pour des tâches d'inspection générales. Souvent, ces robots d'inspection coûteux sont mis à la disposition des centrales nucléaires par des prestataires de services qui gèrent un pool de différents systèmes de robots. L'inspection dans les centrales nucléaires a fait l'objet d'une attention accrue à la suite de la catastrophe du réacteur de Fukushima. Une caractéristique essentielle est le retour tactile des bras du robot ou des forces de préhension à l'opérateur, ce qui entraîne des solutions techniquement coûteuses. Celles-ci peuvent être à un ou même deux bras pour une manipulation de précision. Parmi les exemples de produits actuels, citons les bras robotiques souples et minces produits par Cybernétix, aujourd'hui TechnipFMC. Ces manipulateurs sont produits en quantités importantes et sont généralement intégrés dans des solutions personnalisées pour l'entretien des centrales nucléaires. Les plates-formes mobiles à l'épreuve des radiations servant de support aux bras manipulateurs ou aux équipements de détection sont le plus souvent téléopérées. Ces plateformes sont généralement équipées de chenilles ou même de chenilles segmentées pour monter des escaliers ou négocier des sols irréguliers. Le Groupe INTRA (Intervention Robotique sur Accident) en France a développé des véhicules robotisés pour l'analyse et le nettoyage à distance de sites radioactifs. Le Groupe INTRA entretient une sélection de robots d'inspection et d'intervention qui sont affrétés pour répondre à un accident nucléaire dans les 24 heures pour ses organisations membres, telles que le Kerntechnischer Hilfsdienst KHG en Allemagne ou le Savannah River Remediation aux États-Unis. Les normes de sécurité extrêmes dans les centrales nucléaires exigent des inspections régulières des soudures dans les cœurs de réacteur et les tuyaux par des systèmes à ultrasons et à courants de Foucault. L'équipement d'inspection est serré dans un espace étroit entre le bouclier biologique et le cœur du réacteur. Cet espace mesure environ 15 mm de large et entre 250 et 500 mm de profondeur. Seuls les systèmes d'inspection automatisés peuvent accéder à la zone d'inspection. OC Robotics a présenté un système robotique pliable et modulaire à cet effet, introduit dans l'espace sur un système de rails. Le robot scanne les zones à inspecter à l'aide d'un ensemble de capteurs d'inspection. Le robot se déplace le long des rails du réacteur et couvre ainsi toute la surface par segments. Les trajectoires d'inspection sont générées par des systèmes de programmation hors ligne. Le cœur du réacteur est scanné et le motif du matériau est cartographié afin de pouvoir surveiller la croissance des défauts du matériau. La programmation et la formation des opérateurs sont prises en charge par une fonctionnalité hors ligne complète. Tous les contrôleurs et l'équipement électrique sont intégrés dans la structure du robot ou sur les servomoteurs pour être indépendants d'une armoire électrique. De même, le manipulateur d'inspection et de réparation des voûtes de Calandria (CVIRM), développé par MDA pour Ontario Power Generation, est télécommandé à partir d'un poste de travail distant via une ouverture confinée. Le bras robotisé de 14 mètres se fraie un chemin à travers les obstacles pour vérifier la présence éventuelle de corrosion et de dégradation, tandis que des caméras résistantes aux rayonnements fournissent des vues à 360° et des images rapprochées à haute résolution des pièces suspectes sur plusieurs sites d'inspection. Les enceintes de confinement remplies d'eau abritent le combustible nucléaire de la centrale. Pour rendre les inspections, par exemple des soudures des enceintes de confinement, plus sûres, moins coûteuses et plus rapides, GE Hitachi Nuclear Energy a mis au point le Stinger, un dispositif robotique télécommandé à nage libre qui remplace les humains pour le nettoyage et l'inspection des cuves de réacteur. Il utilise des propulseurs multidirectionnels pour se déplacer et une caméra vidéo couleur haute résolution pour voir où il va. Il utilise un hydro-laser pour nettoyer les soudures à l'eau avant de filmer une vidéo HD de la soudure transmise aux inspecteurs. Qui plus est, le véhicule autonome sous-marin (UAV) revêtu de tungstène peut rester immergé jusqu'à trois semaines d'affilée. Récemment, le Southwest Research Institute (SwRI) a commencé à développer un robot pour inspecter les réservoirs de stockage des déchets nucléaires après avoir été inséré dans l'espace entre le réservoir primaire et le réservoir secondaire.
Considérations sur les coûts et avantages et défis marketing
Le système de guidage par caméra et les autres canaux sensoriels permettent à l'opérateur de rester à bonne distance de la zone potentiellement dangereuse. Il s'agit de la principale amélioration de la sécurité au travail, car les exigences en matière de protection peuvent être abaissées et les risques pour la santé du travailleur sont réduits. Comme ces robots sont moins sensibles aux radiations, aux gaz toxiques et aux températures élevées (jusqu'à 70 °C), ils peuvent rester dans la zone plus longtemps que les humains. La productivité est donc améliorée. Généralement, les robots utilisés sont téléopérés ou opérés sous la supervision d'un humain. Le coût de l'opérateur humain est négligeable par rapport au gain global de productivité et aux résultats réalisables dans ces environnements confinés et hostiles. Le pilotage des robots télécommandés nécessite beaucoup d'expérience et de compétences, notamment pour les réglages fins. Selon la tâche à accomplir, le robot peut avoir à interagir avec d'autres machines, ce qui complique encore les choses. La viabilité économique dépendra du degré d'utilisation, c'est-à-dire du nombre d'applications qui nécessitent l'utilisation du robot.