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當工人們爭分奪秒地阻止日本福島第一核電站反應堆進一步熔化時，幾臺機器人正在場邊等待機會提供幫助。 然而，關於這些裝置如何在輻射汙染和被數噸腐蝕性海水淹沒的現場的持續緊急情況中提供幫助，仍然存在疑問。
日本核能安全保安院 (NISA) 報告(pdf)，混凝土泵車於週三向第一核電站 4 號反應堆噴灑了約 130 噸水。 同時，東京電力公司 (TEPCo) 向 3 號反應堆乏燃料池注入了約 35 噸海水，以防止燃料棒過熱，NISA 還觀察到該反應堆所在建築物冒出“略帶黑色”的煙霧。 海水也被注入 1 號反應堆以及 2 號反應堆的乏燃料池。
東京電力公司上週從馬薩諸塞州貝德福德市的 iRobot 公司召集了一小隊軍用級機器人。 日本三井工程造船株式會社 上週也將其災難監測機器人 Moni-Robo 送往第一核電站現場。 包括加拿大 Inuktun Services 在內的其他機器人公司也在回應有關其技術可能如何發揮作用的諮詢。 每個受關注的機器人都在履帶上移動，並配備一個機械手，可用於舉起和操作物體。
機器人在日本可能發揮的作用將取決於應急人員的優先事項，無論這是否包括處理高溫或放射性物質，還是稍後從現場清除汙泥或鑽取岩心樣本以確定輻射可能穿透設施牆壁和地板的深度，卡內基梅隆大學機器人學教授兼 Field Robotics Center 主任 William “Red” Whittaker 說。 Whittaker 和幾位卡內基梅隆大學的同事在 1970 年代末和 1980 年代初製造了機器人，以檢查和維修 1979 年 三哩島核電站發生近乎熔燬事故後的地下室。
機器人
據報道，三井的 600 公斤 Moni-Robo 已在第一核電站現場。 這款單臂機器人設計為遠端操作（最遠可達一公里），並配備一個攝像頭，可以拍攝影片以及 3D 熱成像影像。 150 釐米高的 Moni-Robo 在履帶上滾動，還配備了用於測量放射性和檢測可燃氣體的感測器。
Inuktun 總部位於不列顛哥倫比亞省納奈莫，專門製造各種尺寸的遙控攝像機和“履帶式”機器人，從 Versatrax 100（可裝入直徑 10 釐米的管道）到 Versatrax 450 TTC（直徑 38 釐米）。 這些履帶式機器人主要用於檢查管道和下水道等密閉空間。 Inuktun 總裁 Colin Dobell 說：“我們沒有專門為地震或第一核電站反應堆現場運送任何裝置到日本，但我們在東京有一家代表公司，擁有我們的一些演示裝置。 “我們認為它正在部署中，但我們尚未能夠確認任何資訊。”
iRobot 公司的運營副總裁 Tim Trainer 說，四臺 iRobot 系統——兩臺 Packbot 和兩臺 Warrior——於週一晚上抵達東京，同時還有該公司六名工程師，他們在週二拆開機器人包裝，安裝電池並執行測試。 鑑於 Packbot 主要設計用於爆炸物處理，而 Warrior 是一個原型，要到今年夏天才能上市，iRobot 的工程師仍然需要與東京電力公司的人員討論機器人的功能、操作和侷限性，他補充道。
68 公斤的 iRobot Warrior 機器人經過改裝，因此如果某處需要更多水，它們可以攜帶 6.4 釐米的消防水帶。 每個裝置都配有一個手臂，可以舉起約 100 公斤的重物，以及一個可調節的履帶系統，使其能夠爬樓梯並以高達每小時 12.9 公里的速度行駛。
其中一臺 Packbot 配備了一個可以檢測放射性的感測器。 每臺 10.9 公斤的 Packbot 都配備了一個三連桿手臂，可以舉起約 13.6 公斤的重物，移動碎片，並可能重新安置危險材料。 除了能夠爬樓梯外，Packbot 還可以以高達每小時 9.3 公里的速度行駛，並爬上高達 60 度的坡度。
未定義的任務
目前尚不清楚 Packbot 和 Warrior 將在東京電力公司為恢復核反應堆電力和冷卻現場核燃料棒所做的努力中發揮什麼作用（如果有的話）。 Trainer 說：“我們派出了機器人，但沒有確定任務，而是為了在適當的地方提供幫助，無論是向燃料棒輸送水、在設施內移動裝置，還是在燃料變得穩定後清理設施。”
最終，目標是將機器人送入危險環境，並讓控制機器人的人員保持在安全距離。 Trainer 說：“我們不知道的是，我們正在談論的環境是什麼，機器人能否在這些環境中維持執行，如果可以，它們將為這項工作提供什麼價值？ “這些事情都在接下來的幾天裡由在日本實地工作的團隊來解決。”
據估計，iRobot 公司總共花費了約 50 萬至 100 萬美元的機器人和備件運往日本，以及該公司工程師幾天的訪問時間。 Trainer 明確表示，這些工程師將把他們對機器人的瞭解傳授給東京電力公司，而不會進入反應堆周圍的核禁區。
輻射問題
Whittaker 說，電子裝置可以透過多種方式提高抗輻射能力。 一種方法是保持裝置矽晶片上的導體和絕緣體彼此更遠，以便熱量更容易消散，晶片也更具彈性。 使系統在高輻射環境中保持功能的另一種方法是實施冗餘系統，使其即使其中一個系統損壞也能執行。
與大多數軍事裝置一樣，iRobot 的裝置集成了電磁干擾 (EMI) 遮蔽，以覆蓋佈線、電路板以及機器人可能容易受到此類干擾的任何其他地方。 該公司擔心，由於輻射會干擾機器人之間以及與機器人的無線電訊號，機器人可能無法無線操作，因此它添加了光纖繫留卷軸，以便 Packbot 和 Warrior 可以分別從最遠 220 米和 500 米處進行遠端操作，Trainer 說。
Dobell 說，除了其電荷耦合器件 (CCD) 攝像機和嵌入式電子裝置外，Inuktun 的履帶式機器人能夠在中等輻射場和劑量下執行。 對於高輻射情況，該公司通常在其履帶式裝置上安裝耐輻射攝像機，以便進入更危險的區域。 機器人本身採用不鏽鋼製造，Dobell 說這使得更容易去汙。
水世界
Whittaker 說，在核回收中，在淺水中操作是很常見的，機器人可能需要能夠承受被淹沒。 他補充說，三哩島核設施的地下室就是這種情況，那裡有數十萬升嚴重汙染的冷卻水衝過反應堆。 即使機器人沒有完全浸沒在水中，它也將在非常潮溼的環境中工作。 他說：“為了（再次）與人類互動，這些機器人還必須能夠承受高壓沖洗。”
Inuktun 製造了幾種潛水型號。 Trainer 說，Packbot 和 Warrior 都不是設計用於在極端高溫下工作或浸沒在水中的，儘管它們能夠在約一米深的水中工作。 這些限制可能會帶來挑戰，特別是考慮到東京電力公司正在努力透過任何手段（包括消防水帶和飛機投擲）向過熱的燃料棒輸送水。