Simulando Radiación Ionizante en Gazebo para Desafíos de Inspección Nuclear Robótica
Autores: Wright, Thomas; West, Andrew; Licata, Mauro; Hawes, Nick; Lennox, Barry
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Simulando Radiación Ionizante en Gazebo para Desafíos de Inspección Nuclear Robótica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Utilización
Robots
Entornos peligrosos
Pruebas
Simulaciones
Radiación ionizante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
La utilización de robots en entornos nucleares peligrosos tiene el potencial de reducir el riesgo para los humanos. Sin embargo, el uso histórico ha estado en gran medida limitado a misiones específicas en lugar de una adopción más amplia en la industria. La prueba y verificación de la robótica en escenarios realistas es clave para ganar la confianza de los interesados, pero se ve obstaculizada por el acceso limitado a instalaciones que contienen materiales radiactivos. Las simulaciones ofrecen una alternativa a las pruebas con fuentes radiactivas reales, siempre que puedan describir adecuadamente el comportamiento de los sistemas robóticos y la radiación ionizante dentro del mismo entorno. Este trabajo presenta una forma rápida y fácil de generar escenarios y entornos de despliegue simulados pero realistas que incluyen radiación ionizante, desarrollados para funcionar dentro del popular simulador de física Gazebo, compatible con el sistema operativo de robots. Los entornos generados pueden evolucionar con el tiempo, de forma aleatoria o definida por el usuario, para simular los efectos de la degradación, la corrosión o para alterar características de ciertos objetos. La interacción de fuentes de radiación gamma dentro del entorno, así como la respuesta de detectores simulados acoplados a robots móviles, se verifica contra el código de transporte de radiación Monte Carlo MCNP6. Los beneficios que proporcionan estas herramientas se destacan mediante la inclusión de tres entornos del sector nuclear del mundo real, brindando a la comunidad robótica oportunidades para evaluar las capacidades de los sistemas robóticos y las funcionalidades autónomas.
Descripción
La utilización de robots en entornos nucleares peligrosos tiene el potencial de reducir el riesgo para los humanos. Sin embargo, el uso histórico ha estado en gran medida limitado a misiones específicas en lugar de una adopción más amplia en la industria. La prueba y verificación de la robótica en escenarios realistas es clave para ganar la confianza de los interesados, pero se ve obstaculizada por el acceso limitado a instalaciones que contienen materiales radiactivos. Las simulaciones ofrecen una alternativa a las pruebas con fuentes radiactivas reales, siempre que puedan describir adecuadamente el comportamiento de los sistemas robóticos y la radiación ionizante dentro del mismo entorno. Este trabajo presenta una forma rápida y fácil de generar escenarios y entornos de despliegue simulados pero realistas que incluyen radiación ionizante, desarrollados para funcionar dentro del popular simulador de física Gazebo, compatible con el sistema operativo de robots. Los entornos generados pueden evolucionar con el tiempo, de forma aleatoria o definida por el usuario, para simular los efectos de la degradación, la corrosión o para alterar características de ciertos objetos. La interacción de fuentes de radiación gamma dentro del entorno, así como la respuesta de detectores simulados acoplados a robots móviles, se verifica contra el código de transporte de radiación Monte Carlo MCNP6. Los beneficios que proporcionan estas herramientas se destacan mediante la inclusión de tres entornos del sector nuclear del mundo real, brindando a la comunidad robótica oportunidades para evaluar las capacidades de los sistemas robóticos y las funcionalidades autónomas.