Questa classe si rivolge alle installazioni di robot di ispezione; che non sono coperte dalle classi summenzionate, come i siti nucleari. Questi robot e dispositivi robotici dovrebbero sollevare i lavoratori umani dai compiti di ispezione manuale e manutenzione in condizioni estreme, sfavorevoli o pericolose. Poiché possono essere controllati a distanza o eseguire parte del loro lavoro autonomamente, l'operatore non ha bisogno di entrare nell'area di lavoro. Poiché non c'è alternativa alle macchine che assumono quei lavori che metterebbero a rischio i lavoratori umani, c'è stato un grande impulso per lo sviluppo di robot di ispezione e manutenzione fin dai primi giorni della robotica.
Livello di distribuzione
È stata sviluppata una grande varietà di sistemi robotici: Sia robot per compiti specifici, come l'ispezione dei nuclei dei reattori, l'ispezione dei generatori di vapore e la pulizia delle superfici e dei serbatoi, sia bracci robotici mobili che vengono azionati tramite teleoperazione o in modo semi-autonomo per compiti di ispezione generali. Spesso questi costosi robot di ispezione sono messi a disposizione delle centrali nucleari da fornitori di servizi che mantengono un pool di diversi sistemi robotici. L'ispezione nelle centrali nucleari ha ricevuto una maggiore attenzione dopo il disastro del reattore di Fukushima. Una caratteristica critica è il feedback tattile dei bracci del robot o delle forze di presa per l'operatore, che si traduce in soluzioni tecnicamente costose. Questi possono essere a uno o anche a due bracci per una manipolazione di precisione. Esempi di prodotti attuali sono i bracci robotici flessibili e sottili prodotti da Cybernétix, ora TechnipFMC. Questi manipolatori sono prodotti in quantità significative e sono solitamente integrati in soluzioni personalizzate per la manutenzione delle centrali nucleari. Le piattaforme mobili a prova di radiazioni come portatori di bracci manipolatori o di attrezzature per sensori sono per lo più teleoperate. Queste piattaforme sono di solito cingolate o addirittura equipaggiate con binari segmentati per salire le scale o negoziare pavimenti irregolari. Il Groupe INTRA (Intervention Robotique sur Accident) in Francia ha sviluppato veicoli robotici per l'analisi a distanza e la pulizia di siti radioattivi. Groupe INTRA mantiene una selezione di robot d'ispezione e d'intervento che sono noleggiati per rispondere a un incidente nucleare entro 24 ore per le sue organizzazioni associate, come il Kerntechnischer Hilfsdienst KHG in Germania o la Savannah River Remediation negli Stati Uniti. Gli standard di sicurezza estremi nelle centrali nucleari richiedono ispezioni regolari dei cordoni di saldatura nei nuclei dei reattori e nei tubi con sistemi a ultrasuoni e a correnti parassite. L'attrezzatura d'ispezione è compressa in uno stretto spazio tra lo scudo biologico e il nucleo del reattore. La dimensione dello spazio è di circa 15 mm di larghezza e tra 250 e 500 mm di profondità. Solo i sistemi di ispezione automatizzati possono accedere all'area di ispezione. OC Robotics ha presentato un sistema robotico pieghevole e modulare per questo scopo, introdotto nella fessura su un sistema di binari. Il robot scansiona le aree da ispezionare con una serie di sensori di ispezione. Il robot si muove lungo le rotaie del reattore e copre così l'intera superficie in segmenti. Le traiettorie di ispezione sono generate da sistemi di programmazione offline. Il nucleo del reattore viene scansionato e il modello del materiale viene mappato in modo da poter monitorare la crescita dei difetti del materiale. Sia la programmazione che l'addestramento dell'operatore sono supportati da una completa funzionalità offline. Tutti i controllori e le apparecchiature elettriche sono integrati nella struttura del robot o sui servoazionamenti per essere indipendenti da un armadio elettrico. Allo stesso modo, il manipolatore di ispezione e riparazione della volta di Calandria (CVIRM) sviluppato da MDA per Ontario Power Generation è tele-controllato da una stazione di lavoro remota attraverso un'apertura confinata. Il braccio robotico di 14 metri naviga attraverso gli ostacoli per controllare la possibile corrosione e degradazione, mentre le telecamere resistenti alle radiazioni forniscono viste a 360 gradi e immagini ravvicinate ad alta risoluzione delle parti sospette in più siti di ispezione. I contenitori pieni d'acqua ospitano il combustibile nucleare dell'impianto. Per rendere le ispezioni, per esempio, delle saldature dei contenitori più sicure, più economiche e più veloci, GE Hitachi Nuclear Energy ha sviluppato lo Stinger, un dispositivo robotico a nuoto libero e telecomandato che sostituisce gli esseri umani per la pulizia e l'ispezione dei recipienti del reattore. Utilizza propulsori multidirezionali per muoversi e una videocamera a colori ad alta risoluzione per vedere dove sta andando. Utilizza un idro-laser per far saltare le saldature con l'acqua prima di girare un video HD della saldatura trasmesso agli ispettori. Inoltre, il veicolo autonomo subacqueo (UAV) rivestito di tungsteno può rimanere sommerso fino a tre settimane alla volta. Recentemente, il Southwest Research Institute (SwRI) ha iniziato a sviluppare un robot per ispezionare i serbatoi di stoccaggio delle scorie nucleari dopo essere stato inserito nello spazio tra il serbatoio primario e quello secondario.
Considerazioni costi-benefici e sfide di marketing
Il sistema di guida con telecamera e altri canali sensoriali permettono all'operatore di stare ben lontano dalla zona potenzialmente pericolosa. È il principale miglioramento della sicurezza sul lavoro, perché i requisiti di protezione possono essere abbassati e i rischi per la salute del lavoratore sono ridotti. Poiché questi robot sono meno sensibili alle radiazioni, ai gas tossici e alle alte temperature (fino a 70°C), possono rimanere nell'area più a lungo di quanto possano fare gli umani. Così, la produttività è migliorata. Tipicamente, i robot usati sono teleoperati o operati sotto la supervisione umana. Il costo dell'operatore umano è trascurabile rispetto al guadagno complessivo in produttività e ai risultati ottenibili in questi ambienti confinati e ostili. Guidare i robot telecomandati richiede molta esperienza e abilità, specialmente per le regolazioni fini. A seconda del compito, il robot potrebbe dover interagire con altri macchinari che complicano ulteriormente le cose. La fattibilità economica dipenderà dal grado di utilizzo, cioè dal numero di applicazioni che richiedono l'uso del robot..