做到極致，這是馮常反復提到的。“機器人要承擔在核環(huán)境下應急的特殊任務，這決定了它必須萬無一失，每個環(huán)節(jié)都要做到最好。”

核電站反應堆水池、乏燃料水池等強輻射環(huán)境，不僅是人類的禁區(qū)，也令工業(yè)機器人“卻步”。

在中科院成都光電技術研究所，住著一群不怕強輻射的機器人，它們的“爸爸”是該研究所高級工程師馮常。

高懸的機械手臂、圓圓的攝像鏡頭，大的狀如一輛坦克有100多公斤，小的形如幾只捆綁在一起的炮彈僅有十多公斤……這幾組機器人看似其貌不揚，卻有著特殊的本領。它們能在人類生命禁區(qū)的超強輻射環(huán)境下偵查救援，猶如“特種部隊”，是我國自主研發(fā)的耐核輻射機器人。

“機器人最高可承受65攝氏度高溫、抵御每小時10000西弗核輻射。”馮常說，它能在核輻射區(qū)“出生入死”。

做到極致，這是馮常反復提到的。“這（機器人）并非是用耐輻射材料‘堆砌’而成。機器人要承擔在核環(huán)境下應急的特殊任務，這決定了它必須萬無一失，每個環(huán)節(jié)都要做到最好。”

“能不能自己搞出來？”

1996年是馮常與機器人邂逅的起點。那一年，24歲的他走出了母校重慶大學的校門，進入了中科院成都光電技術研究所。

入職后，馮常接手的第一個“孩子”是——水下核用機器人，人稱“水下坦克”。彼時，馮常所在團隊與國內核電站合作，先后自主研制出20余種該類核用機器人。

喜悅并沒有停留太久。研制“水下坦克”時，有個問題讓馮常很糾結。當時，我國核工程領域大量設備被國外壟斷并依賴進口，其中也包括核用機器人的“眼睛”——耐輻射成像系統(tǒng)。

在輻射區(qū)，這套系統(tǒng)可傳輸現場畫面，便于后臺人員指揮機器人完成檢測設備、收集數據等任務。

“過去，這項技術在我國一直是空白。”馮?；貞浄Q，那時因涉及到核領域，進口耐輻射攝像機不僅要受到對方嚴格審查，而且產品供貨周期長、后期維護也相當困難。

2006年，在一次工作討論中，有人提出“能不能自己搞出來？”

這句話“打中”了馮常。

說干就干。結合光電所已有優(yōu)勢，他組織人手很快投入研發(fā)。以耐輻射機理為主要研究對象，馮常團隊圍繞耐輻射電路系統(tǒng)設計、光學材料制備工藝、器件篩選等課題深入研究。2010年，該團隊自主研制出國內首套高耐輻射照攝像系統(tǒng)，填補了國內在這一領域的空白。

此后，馮常團隊不斷升級高耐輻射照攝像系統(tǒng)的技術水平。國內首套核電應急機器人所使用的高耐輻射攝像機，也是出自馮常團隊，該攝像系統(tǒng)的耐輻射劑量率指標達到國際先進水平。

每項功能都要對應需求

時間推到2014年，馮常團隊承擔了核電應急機器人項目。

這是一個從零開始的研發(fā)項目。那時的馮常經常問自己“它該長什么樣？”

“我們沒有借鑒和參考，只有概念。甚至連做什么產品、長什么樣子，事先都沒有參考范例。”馮常說。

同時，對馮常來說，研發(fā)產品的難點不是突破某項指標或技術，而是要弄清楚需求是什么。“這是一次與國家核安全需求緊密結合的攻關，而不是紙上談兵。”

在實際操作中，大到耐輻射材料的選擇、功能區(qū)的設置、設計電路的分布、傳感器的加固等問題，小到機器人“身高”“體重”能否適應需求，團隊都要考慮到。“這些‘細枝末節(jié)’都是需求。”馮常說。

找到了需求，也就找到了方向。以機器人搭載的水下照明系統(tǒng)為例，馮常說，最早研制它是為滿足燃料組件測量機器人的需求。

“在超高輻射環(huán)境，這種機器人要近距離觀測燃料組件，進行核燃料外觀及尺寸的準確監(jiān)測。那么，照明設備就必須滿足高亮度、高均勻性、高耐輻射、防爆性的要求，并且對光源材料也有特殊的限制。”馮常說。

最終，該團隊用一年時間完成了核用水下特種照明系統(tǒng)的系列化產品研發(fā)，同時也填補了該領域的國內空白。

“只有掌握了用戶對設備的需求，研發(fā)才能有的放矢。”馮常說，在產品研發(fā)過程中，團隊甚至直接派科研人員到核電站長期駐扎，了解現場工作環(huán)境，以使設備能夠快速滿足現場的工作要求。

可靠性不到100%就是失敗

機器人，并非新鮮事物。目前，各種功能的機器人正廣泛用于制造業(yè)、工程施工等各領域。

核環(huán)境條件下的應急機器人僅靠增加防護性、采取耐輻射材料，就能“拼湊”完成嗎？在馮?？磥?，這肯定不是。

按照傳統(tǒng)的科研步驟，在確定機器人的各類指標和參數后，科研人員開始“閉門造車”：圍繞目標攻關，最后交付產品、“圓滿”完成任務。

但研發(fā)核用機器人卻不能完全照搬這一路線，可靠性要求增加了科研難度。“在核電這個特殊領域，機器人的可靠性必須達到100%而不是99.9%。”

在研發(fā)初期，由于沒有足夠重視可靠性，他的團隊曾走了彎路。

他說，一次人為操作失誤導致機器人“罷工”，一次傳感器失效導致數據偏差，一次設備沖突造成某個功能暫停。這些都不是現場所能接受的。“一旦發(fā)生緊急情況，它頂不上去、不能發(fā)揮作用，或許就會產生嚴重后果。”馮常說。

機器人連續(xù)性能測試，被稱為“拷機”，是最為嚴格的一項可靠性測試。

進行該試驗前，為防止人為操作失誤產生的系統(tǒng)故障，團隊找來從未參與過項目的人，對機器人后臺操作系統(tǒng)進行“胡亂按鍵”式的“破壞性操作”。為測試機器人在各種條件狀況下能否保持性能，它會被拉上卡車在野外“顛簸”幾小時，或者“享受”風吹日曬幾天后，又立即開展工作性能測試。

“試驗過程中設備出現任何問題，都必須解決。對我們來說，問題沒有大小之分。”馮常說，從研發(fā)到交付產品的上千個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)團隊都力求做到極致。

馮常不會止步于此。

未來，他計劃在原有技術研發(fā)基礎上，進一步在核工程應急、反恐安防機器人領域開展模塊化、小型化技術的研究。同時，他計劃展開水下3D掃描、伽馬射線成像以及核燃料后處理系列設備等研究工作。

人物檔案

馮常，四川省成都市人，生于1972年7月，系中國科學院光電技術研究所微電子裝備總體研究室副主任、高級工程師；長期從事特種機器人技術、特種光電檢測技術、耐輻射視頻成像技術及水下機器視覺技術研究。

記者手記

他說話幽默、反應敏銳。黝黑的臉上，帶著青年科學家特有的微笑，這是馮常給我留下的第一印象。

幾個小時的采訪下來，這位機器人“爸爸”對工作的投入深深地感染了我。

應急機器人是一項從零起步的研究，“摸著石頭過河”成為馮常工作的常態(tài)。而這份摸索的動力，正源自他對事業(yè)的熱愛。

單位里流傳著不少馮常的“故事”。周末加班時，不少科研人員把孩子帶到所里，馮常干脆讓孩子們測試機器人的耐久性。他說，因為“他們是最調皮的”。

在家休息時，馮常只要一聽到電視播放有關機器人的新聞，會立馬奔到電視機前。“就是特別感興趣。”他憨憨地說。

由陸地、水下等4臺應急機器人為一組的國內首套核電應急機器人已在該所研制成功，并于去年11月底交付大亞灣核電站。

超強核輻射環(huán)境是人類的禁區(qū)，對普通的工程機器人同樣如此。“在強輻射環(huán)境下，普通機器人的金屬材料外殼會被活化，橡膠等普通材料會加速老化；控制傳輸的電子設備會失效，甚至攝像鏡頭的玻璃都會變成墨鏡。”中科院特種光電智能化裝備研發(fā)團隊負責人馮常說，光電所2014年與中廣核核電運營有限公司的“大國工匠”喬素凱所帶領的團隊聯合研制的這套核電應急機器人，由陸地、水下應急機器人和異物打撈機器人、小型水下觀測機器人組成，主要分為陸地和水下工作兩類。

馮常說，為在反應堆水池、燃料水池等強輻射環(huán)境中執(zhí)行任務，該套機器人最高可承受65攝氏度高溫、抵御每小時10000西弗核輻射，在設計制造中它并非簡單選擇耐輻射材料制造，更多是通過合理規(guī)劃機器人各功能區(qū)、分布設計電路，并將傳感器主被動加固等綜合技術，達到總體耐輻射。為掌握高輻射環(huán)境下現場情況，該套機器人擁有目前世界最高水平的耐輻射攝像機，可在最高每小時10000西弗核輻射的環(huán)境中工作，并向外界傳回600線清晰度的圖像；或在最高每小時100西弗環(huán)境下，傳回200萬至500萬像素的高清圖像。同時，它能夠完成高輻射環(huán)境下的無線數據傳輸，幫助遠程工作人員控制機器人，完成各種應急處置工作，如采集核輻射計量、溫度、濕度等現場信息等，還可利用組裝搭配的機器人手臂，完成異物夾取、現場樣本采集、簡單的開閉閥門等應急處置任務。“該組機器人中最重的僅100公斤，一旦發(fā)生核電應急事故，可裝在一個集裝箱內迅速奔赴現場。”馮常說，除了處理應急事故，在核電站日常維護、維修、數據收集、數據勘測領域，未來這套機器人都將發(fā)揮重要作用。

原標題:我首款核用應急機器人 管他叫"爸爸"