来自英国格拉斯哥大学、曼彻斯特大学、布里斯托尔机器人实验室和赫瑞瓦特大学的研究人员开发了一种被称为SMuRFs(共生多机器人系统)的自主机器人团队，可协助未来的核电站退役工作。
(图片：格拉斯哥大学)
共生多机器人系统使得轮式机器人、四足机器人和机载机器人能够相互协作，完成人类难以独自完成或危险的任务。
利用该系统，一个人类监督员可以远程观察机器人的行动，由于机器人之间可以共享传感器数据，其结合性能远超单一机器。
SMuRF 可以提供更安全、更快速的核设施监控方法，并为在海上风力发电平台等具有挑战性的环境中维护工程基础设施带来新的机遇。
在发表于《IET 网络系统与机器人》(IET Cyber-Systems and Robotics)杂志的一篇论文中，研究人员概述了他们如何在坎布里亚的机器人与人工智能合作(RAICo)设施的实际演示中部署 SMuRF。RAICo 是英国原子能管理局、核退役管理局、塞拉菲尔德有限公司和曼彻斯特大学之间的合作项目。
在演示过程中，SMuRF 成功地完成了在模拟放射性贮存设施中的检查任务，模拟设施模拟了真实核电站退役环境中的挑战。
机器人的协作能力得益于研究人员开发的复杂计算机系统—— “网络物理系统”(CPS)。CPS 能够与多达 1600 个传感器、机器人和其他数字及物理资产进行近乎实时的通信。它还能让能力和操作系统迥异的机器人协同工作，最重要的是，还能为人类操作员提供最新信息。
通过 CPS 收集和处理的数据，可以创建基于真实空间的三维数字孪生体。这样，SMuRF 就能在空间内导航，并在最少的监督下执行任务，同时通过专门设计的数字仪表板为人类操作员提供大量数据，帮助 SMuRF 在必要时做出明智的决定。如果需要，人类操作员也可以直接操控机器人。
将多个机器人的能力结合在一起能够完成一系列任务，例如核设施运行后清理的场址辐射监测任务。机器人合作绘制环境地图，利用机载传感器创建空间的三维数字孪生模型，并由人类操作员驾驶无人机进一步绘制地图。
格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院的丹尼尔·米切尔(Daniel Mitchell)说：“我们为这个SMuRF原型设计和编程的机器人各有自己独特的能力和局限性，也有自己的操作系统。在 RAICo 部署 SMuRF 的过程中，我们展示了机器人的协同工作能力，以及我们构建的数字孪生系统如何为人类操作员提供出色的态势感知能力。这使它们能够理想地应对在核检查和退役等潜在危险环境中工作的挑战。人类仍然需要监督和指挥机器人集群，但它们的高度自主性可以让人们在办公桌前与机器人互动，而不是亲临工作现场，从而有助于保障人们的安全。”
格拉斯哥大学网络物理系统教授戴维·弗林(David Flynn)补充说：“这类自主机器人机群在承担各种危险、肮脏、枯燥和繁重的需要远距离操作的工作方面具有很大的潜力。我们研究的下一步是在机器人集群中集成更广泛的机器人，它们具有更加多样化的能力，能够感知周围环境，以新的方式移动，并操控物体。”
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