南華大學科創團隊攻克難題,自主研發無人巡檢機器人
讓核輻射危險無所遁形
華聲在線全媒體記者 周怡然 通訊員 夏文輝
9月17日,南華大學核安全探測技術研究實驗室,一臺搭載高精度探測器的機器人,正在模擬核輻射環境中的自主巡檢。它的“眼睛”是一塊不到巴掌大的半導體芯片,卻能精準識別不同射線,并判斷輻射強度與位置,將數據及時準確傳回后臺。
來自該校安全工程專業的學生游瓊宇,在仔細調試機器系統中的可視化監控模塊。她介紹:“這是我們新研發的核泄漏無人巡檢機器人,可自主導航,替代人工進入高風險輻射區域執行監測任務。”不久前,她和團隊憑借“核安衛士——可視化無人探測開拓者”項目,摘得中國國際大學生創新大賽(2025)湖南省賽一等獎。
“一提到‘核’,很多人首先聯想到危險。我父母最初也擔心我的選擇。”但在游瓊宇看來,正是這份顧慮,讓她更清晰意識到核安全防護的重要性,堅定在核輻射監測領域干出實績的決心。
2022年,剛上大一的她,在導師徐守龍副教授的引導下,開始接觸核輻射監測領域。當時,市場主流核輻射探測技術普遍采用“閃爍體”探測器,難以直觀、快速的識別和定位放射源,且在強輻射環境下極易失效。
面向市場的實際需求,團隊選擇攻堅“半導體探測+視覺成像”這一技術方向。游瓊宇解釋說:“相比‘閃爍體’探測器,半導體像素傳感器不僅能區分粒子類別,還能在強輻射場中持續工作。但必須攻克寬量程測量、輻射損傷和干擾、探測精度和效率幾大難題,因此很少有人進行研究。”
對此,團隊創新提出“動態積分調整”技術。游瓊宇打了個生動的比方:“就像設置固定時長,在不同流速的水龍頭下接水,通過水量反推水的流速,實現超寬量程監測。”他們還開發了自適應算法,能夠針對各類核設施與輻射環境,實現高精度檢測與實時響應。
取得技術突破后,團隊成功打造了首款產品α、β表面污染探測儀。首批設備在核反應堆退役現場進行了應用,用于監測工作環境輻射,這也是該團隊的技術成果第一次從實驗室走向市場。
這一核心器件的成功研發,為團隊奠定了產品化的技術基礎。2022年,團隊正式成立衡陽市耀核科技有限公司,并得到了南華大學從資金、場地到資源的全方位支持。在此基礎上,團隊瞄準“無人化”趨勢,計劃研制無人巡檢機器人,進一步拓展核輻射無人監測的應用場景。
團隊匯聚了核工程、計算機、產品設計與電氣工程等多個專業背景的成員,游瓊宇負責產品落地。“這是把技術轉化為產品的關鍵一步,需要更多市場思維。”她介紹,“比如設計機器人輻射探測模塊的外殼時,要結合實際復雜環境需求,兼顧抗輻射、密封性和散熱性,我們前后修改了10余版方案,最終才選定一種復合材料。”
經過兩年多時間的研發與迭代優化,2024年,團隊自主研發的無人巡檢機器人問世。依托校企合作平臺,他們與多家核設施營運單位簽署保密合作協議,并完成首批場景驗證。徐守龍老師還將自己的一項核心專利以象征性的10元價格,轉讓給游瓊宇的公司,全力支持這群年輕人創業。
3年來,游瓊宇團隊已成功研制出α、β表面污染探測儀,耐輻照攝像機,無人巡檢機器人等5款產品,申請發明專利7項,獲得國家級與省級獎項20余項。“我們從核心技術研發,逐步邁向市場驗證,老師的信任和學校的資源,給了我勇往直前的底氣。”游瓊宇說。
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來源:華聲在線