特表 2024-501048 原子力発電所の対象物の自律的な除染経路の計画および実行

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-10

(54)【発明の名称】原子力発電所の対象物の自律的な除染経路の計画および実行

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/28 20060101AFI20231227BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20231227BHJP

【ＦＩ】

G21F9/28 521B

B25J13/08 A

G21F9/28 501A

G21F9/28 522B

G21F9/28 531A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023539777

(86)(22)【出願日】2021-12-22

(85)【翻訳文提出日】2023-08-09

(86)【国際出願番号】 US2021073088

(87)【国際公開番号】W WO2022147414

(87)【国際公開日】2022-07-07

(31)【優先権主張番号】17/134,619

(32)【優先日】2020-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】501010395

【氏名又は名称】ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100091568

【弁理士】

【氏名又は名称】市位 嘉宏

(72)【発明者】

【氏名】ラプレスティ、マイケル、エー

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン、デーン、ピー

(72)【発明者】

【氏名】ブルース・ザ・フォース、ダブリュ、エドワード

(72)【発明者】

【氏名】ペトロスキー、ライマン、ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】バーイー、ニコラス、エヌ

(72)【発明者】

【氏名】パーク、ジューンホィー

(72)【発明者】

【氏名】ナラシムハデバラ、ムラリ・テジョ・ヴィジャイ

(72)【発明者】

【氏名】シュネフ、マーク

(72)【発明者】

【氏名】グラバー、ジャレド

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS15

3C707AS27

3C707BS09

3C707KS03

3C707KS04

3C707KT03

3C707KT05

3C707LS15

3C707LT06

3C707LV04

3C707LV05

3C707LV14

3C707NS03

(57)【要約】

原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法を開示する。当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備える。当該方法は、当該対象物を当該プラットフォームに配置するステップと、当該撮像システムにより当該対象物を走査するステップと、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップと、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画するステップと、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップと、当該計画された除染経路に沿った複数の位置において当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法であって、当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備え、当該方法は、
当該プラットフォームに当該対象物を配置するステップと、
当該撮像システムにより対象物を走査するステップと、
当該走査された対象物に基づき、当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップと、
当該生成された三次元モデルに基づき、当該制御システムにより除染経路を計画するステップと、
当該計画された除染経路に従って、当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップと、
当該計画された除染経路に沿った複数の位置で、当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップとを含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

請求項１の方法であって、前記除染システムは、前記プラットフォームおよび前記制御システムに動作可能に結合された動作生成システムをさらに備え、当該動作生成システムは、前記プラットフォームを回転させるように構成されており、当該方法は、
前記制御システムにより前記撮像システムの位置を維持するステップと、
前記動作生成システムにより前記プラットフォームを前記撮像システムに対して複数の回転位置に回転させるステップと、
前記撮像システムにより当該複数の回転位置で当該対象物を走査するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１の方法。

【請求項3】

請求項１の方法であって
前記制御システムにより前記撮像システムを前記対象物に対して複数の走査位置に移動させるステップと、
前記撮像システムにより前記複数の走査位置で前記対象物を走査するステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項１の方法。

【請求項4】

前記撮像システムが前記ロボットアームに取り付けられている、請求項１の方法。

【請求項5】

前記除染システムが処理システムをさらに備え、
当該処理システムにより、前記対象物に吐出された前記除染媒体を回収するステップと、
当該処理システムにより、当該回収された除染媒体を洗浄するステップとをさらに含む、請求項１の方法。

【請求項6】

前記計画された除染経路に沿った前記複数の位置において、前記対象物から所定の距離だけ離れた位置に前記エンドエフェクタを位置決めするステップをさらに含む、請求項１の方法。

【請求項7】

前記除染媒体が高圧水を含む、請求項１の方法。

【請求項8】

前記除染媒体が砂を含む、請求項１の方法。

【請求項9】

原子力発電所から取り出された対象物を除染するように構成された除染システムであって、当該除染システムは、
プラットフォームと、
撮像システムと、
除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを備えるロボットアームと、
当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備え、当該制御システムは、
当該プラットフォームに配置された当該対象物に基づき、当該撮像システムにより当該対象物を走査し、
当該走査された対象物に基づき、当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成し、
当該生成された三次元モデルに基づき、当該制御システムにより除染経路を計画し、
当該計画された除染経路に従って、当該制御システムにより当該ロボットアームを制御し、
当該計画された除染経路に沿った複数の位置で、当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するように構成されていることを特徴とする除染システム。

【請求項10】

請求項９の除染システムであって、前記プラットフォームおよび前記制御システムに動作可能に結合された動作生成システムをさらに備え、当該動作生成システムは、前記プラットフォームを回転させるように構成されていることを特徴とする除染システム。

【請求項11】

請求項１０の除染システムであって、前記制御システムは、
前記制御システムにより前記撮像システムの位置を維持し、
前記動作生成システムにより前記プラットフォームを前記撮像システムに対して複数の回転位置に回転させ、
前記撮像システムにより当該複数の回転位置で当該対象物を走査するように構成されていることを特徴とする除染システム。

【請求項12】

請求項９の除染システムであって、前記制御システムは、
前記制御システムにより前記撮像システムを前記対象物に対して複数の走査位置に移動させ、
前記撮像システムにより当該複数の走査位置で前記対象物を走査するように構成されていることを特徴とする除染システム。

【請求項13】

前記撮像システムが前記ロボットアームに取り付けられている、請求項９の除染システム。

【請求項14】

請求項９の除染システムであって、処理システムをさらに備え、当該処理システムは、
前記対象物に吐出された当該除染媒体を回収し、
当該回収された除染媒体を洗浄するように構成されていることを特徴とする除染システム。

【請求項15】

前記制御システムは、前記計画された除染経路に沿った前記複数の位置において、前記対象物から所定の距離だけ離れた位置に前記エンドエフェクタを位置決めするようにさらに構成されている、請求項９の除染システム。

【請求項16】

前記除染媒体が高圧水を含む、請求項９の除染システム。

【請求項17】

前記除染媒体が砂を含む、請求項９の除染システム。

【請求項18】

原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法であって、当該除染システムは、プラットフォームと、当該プラットフォームを回転させるように構成された動作生成システムと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該モータ、当該撮像システム、および当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備え、当該方法は、
当該プラットフォームに当該対象物を配置するステップと、
当該制御システムにより当該撮像システムの位置を維持するステップと、
当該動作生成システムにより当該プラットフォームを当該撮像システムに対して複数の回転位置に回転させるステップと、
当該撮像システムにより当該複数の回転位置で当該対象物を走査するステップと、
当該走査された対象物に基づき、当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップと、
当該生成された三次元モデルに基づき、当該制御システムにより除染経路を計画するステップと、
当該計画された除染経路に従って、当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップと、
当該計画された除染経路に沿った複数の位置で、当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップとを含むことを特徴とする方法。

【請求項19】

請求項１８の方法であって、前記除染システムが処理システムをさらに備え、
当該処理システムにより、前記対象物に吐出された前記除染媒体を回収するステップと、
当該処理システムにより、当該回収された除染媒体を洗浄するステップとをさらに含む方法。

【請求項20】

前記撮像システムが前記ロボットアームに取り付けられている、請求項１８の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、参照によりその全てが本願に組み込まれる２０２１年１２月２８日に出願された「ＡＵＴＯＮＯＭＯＵＳ ＰＡＴＨ ＰＬＡＮＮＩＮＧ ＡＮＤ ＰＡＴＨ ＥＸＥＣＵＴＩＯＮ ＦＯＲ ＤＥＣＯＮＴＡＭＩＮＡＴＩＯＮ ＯＦ ＮＵＣＬＥＡＲ ＰＯＷＥＲ ＰＬＡＮＴ ＯＢＪＥＣＴＳ」と題する米国特許出願第１７／１３４，６１９号の利益および優先権を主張する。

【背景技術】

【0002】

本発明は概して対象物を除染するための除染システムに関し、具体的には、廃止された原子力発電所から取り出された構成部品を除染するための除染システムに関する。

【発明の概要】

【0003】

様々な実施形態において、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法を開示する。当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを含む。当該方法は、当該対象物を当該プラットフォームに配置するステップと、当該撮像システムにより当該対象物を走査するステップと、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップと、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画するステップと、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップと、当該計画された除染経路に沿った複数の位置において当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップとを含む。

【0004】

様々な実施形態において、原子力発電所から取り出された対象物を除染するように構成された除染システムを開示する。当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを含む。当該制御システムは、当該プラットフォームに配置された当該対象物に基づいて当該撮像システムにより当該対象物を走査し、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成し、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画し、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームを制御し、当該計画された除染経路に沿った複数の位置で当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するように構成されている。

【0005】

様々な実施形態において、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法を開示する。当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、当該プラットフォームを回転させるように構成された動作生成システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該モータ、当該撮像システム、および当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを含む。当該方法は、当該対象物を当該プラットフォームに配置するステップと、当該制御システムにより当該撮像システムの位置を維持するステップと、当該動作生成システムにより当該プラットフォームを当該撮像システムに対して複数の回転位置に回転させるステップと、当該複数の回転位置で当該撮像システムにより当該対象物を走査するステップと、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップと、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画するステップと、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップと、当該計画された除染経路に沿った複数の位置において当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

本願に記載する実施形態の様々な特徴とその利点を、下記の添付図面を参照して以下に説明する。

【0007】

【図1】本開示の少なくとも一態様による除染システムを示す。

【0008】

【図2】本開示の少なくとも一態様による、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法を示す。

【0009】

【図3】本開示の少なくとも一態様による、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法を示す。

【0010】

【図4】本開示の少なくとも一態様による、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法を示す。

【0011】

同一の参照符号は、いくつかの図面を通して対応する部品を指している。本願に記載された実施例は、本発明の様々な実施形態の一形態を示すものであり、かかる例示は、いかなる様式においても本発明の範囲を限定的に解釈するものでないことを理解されたい。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本願に記載され、添付の図面に例示されているような実施形態の全体的構造、機能、製造、および使用について綿密に理解できるよう、数多くの具体的な詳細事項を記載する。本願に記載された実施形態が不明瞭にならないようにするため、よく知られた操作、構成部品、および要素については詳述しない。読者においては、本願で説明および図示する実施形態が非限定的な例であり、したがって、本願で開示する特定の構造および機能の詳細が代表的かつ例示的なものであり得ることを理解されたい。これらの実施形態は、本願の特許請求の範囲から逸脱することなく変形・変更される可能性がある。

【0013】

原子力発電所の寿命期間に、原子力発電所内で使用される構成部品が放射線にさらされ、汚染される可能性がある。原子力発電所が廃止される際、原子力発電所から取り出された構成部品に放射能がないこと、または少なくとも実質的に放射能ないことを確実にするために、除染作業が必要となる。現在、この除染作業は、湿式除染ボックスの中で手作業で行われているが、汚れと疲労を伴い、さらに重大な点として、除染プロセス中に作業員が吸収する放射線量のために、除染作業員に危険が及ぶ。

【0014】

作業負荷を軽減し、作業員が吸収する放射線量を低減するためには、除染プロセスの自動化が望まれる。しかし、除染プロセスを効果的に自動化するためには、ＣＡＤモデルや図面が伴わない弁やポンプなどの原子力発電所由来の未知のパーツと、除染システムが密接に連携できなければならない。ＣＡＤモデルや図面が伴わなければ、対象物の除染経路を計画することは極めて困難である。

【0015】

したがって、本開示の目的は、除染作業員の危険な作業条件をなくし、原子力発電所由来のパーツが未知のものであっても作業可能な自動除染システムを提供することである。

【0016】

図１は、本開示の少なくとも一態様による、原子力発電所から取り出された対象物を除染するための除染システム１００を示している。除染システム１００は、制御システム１０２、ロボットアーム１０４、撮像システム１０６、およびプラットフォームを含むターンテーブル１０８を備えることができる。制御システム１０２は、以下に詳述するように、ロボットアーム１０４、撮像システム１０６、およびターンテーブル１０８と連動することができる。様々な実施形態において、制御システム１０２は、プロセッサと、プロセッサに動作可能に結合されたメモリとを備えることができる。メモリは、本願の他の箇所で説明するように、除染プロセスの様々な機能を果たすためにプロセッサが実行可能な命令を含むことができ、そのような機能には、ロボットアーム１０４、ターンテーブル１０８、撮像システム１０６などの制御がある。

【0017】

ターンテーブル１０８のプラットフォームは、原子力発電所から取り出された対象物を載せられる大きさにすることができる。ターンテーブル１０８は、プラットフォームに結合されたモータなどの動作生成装置を備えることができ、それにより、プラットフォームを制御システム１０２に対して回転可能にすることができる。一態様では、制御システム１０２がプラットフォームの回転を制御でき、それによりプラットフォーム上に配置された対象物の回転位置を制御できるように、動作生成装置を制御システム１０２と連動させることができる。様々な実施形態において、制御システム１０２は、プラットフォームを均一な一定速度で回転させることができる。様々な実施形態において、制御システム１０２は、プラットフォームを様々な速度で回転させることができる。様々な実施形態において、制御システム１０２は、以下に詳述するように、撮像システム１０６が複数の回転位置で対象物を走査できるように、プラットフォームを撮像システム１０６に対して複数の離散的な回転位置に回転させることができる。様々な実施形態において、制御システム１０２は、対象物の走査プロセス中にプラットフォームが静止状態（すなわち回転しない）となるようにプラットフォームを制御することができる。

【0018】

様々な実施形態において、ロボットアーム１０４はエンドエフェクタを備えることができる。エンドエフェクタから除染媒体を吐出できるように、エンドエフェクタを除染媒体の供給源に結合することができる。様々な実施形態において、エンドエフェクタは、除染が意図される対象物に除染媒体を吐出または噴霧できるように、ホースまたはノズルに類似したものとすることができる。様々な実施形態において、除染媒体は高圧で吐出可能な水を含んでよい。様々な実施形態において、除染媒体は高圧で吐出可能な砂を含んでよい。様々な実施形態において、除染媒体は対象物のレーザーアブレーションを可能にするレーザーを含むことができる。

【0019】

様々な実施形態において、除染システム１００は、処理システムをさらに備えることができる。処理システムは、エンドエフェクタから対象物上に吐出された除染媒体を回収可能な、例えば排水口、ポンプ、シンクなどの回収システムを備えることができる。一態様では、除染媒体が対象物に噴霧された後、落下して回収システムに到達するように、回収システムを排水ポンプと同様に床に設置することができる。他の様々な実施形態において、回収システムは、使用済みの除染媒体を真空引きして回収するために、制御システム１０２により制御可能な真空装置を備えてよい。

【0020】

様々な実施形態において、処理システムは、回収システムに結合された洗浄システムをさらに備えてよい。洗浄システムは、例えば除染媒体の浄化、ろ過、滅菌を行うことで、回収システムによって回収された除染媒体を洗浄することができる。洗浄システムは、洗浄された除染媒体を除染プロセスで再使用できるように、除染媒体の供給源と作動可能に接続することができる。

【0021】

様々な実施形態において、撮像システム１０６は、プラットフォーム上に配置された対象物をリアルタイムで走査し、走査画像を制御システム１０２に提供することが可能な、任意の適切な三次元（３Ｄ）撮像システム、検出器システム、または視覚化システムであってよい。以下でさらに詳述するように、一態様において、制御システム１０２は撮像システム１０６の位置を制御することができ、それにより、撮像システム１０６はプラットフォーム上に配置された対象物を十分に走査でき、制御システム１０２は走査画像を用いて対象物の３Ｄモデルを生成することができる。様々な実施形態において、撮像システム１０６はロボットアームに取り付けることができ、制御システム１０２はロボットアームを対象物に対して複数の走査位置に移動させることができる。他の様々な実施形態において、撮像システム１０６が取り付けられるロボットアームは、前述のロボットアーム１０４とは別のものとすることができ、それにより、除染システム１００は２つのロボットアームを備えることになる。他の様々な実施形態では、撮像システム１０６をロボットアーム１０４に取り付けることができる。様々な実施形態において、撮像システム１０６を走査プロセス中に静止させることができるように、撮像システム１０６をロボットアーム１０４または他の位置に任意の適切な方法で取り付けることができる。撮像システム１０６が静止状態に保たれる実施形態では、制御システム１０２は前述のように、プラットフォームを撮像システム１０６に対して複数の回転位置に回転させることができ、それにより、静止した視覚化システム１０６が対象物を複数の角度から走査することができる。撮像システム１０６が複数の走査位置に移動され、プラットフォームも複数の回転位置に回転されるような、様々な実施形態が想定される。

【0022】

様々な実施形態において、制御システム１０２は、撮像システム１０６からの走査画像を使って、プラットフォーム上に配置された対象物のＣＡＤモデルなどの３Ｄモデルを作成することができる。いくつかの実施形態では、制御システム１０２は、撮像システム１０６が対象物を走査している間に、対象物の３Ｄモデルを生成することができる。いくつかの実施形態では、制御システム１０２は、撮像システム１０６が対象物の走査を完了したら、対象物の３Ｄモデルを生成することができる。様々な実施形態において、撮像システム１０６から提供された走査画像の一部がぼやけている場合など、制御システム１０２が走査画像から３Ｄモデルを十分に完成させることができない場合、制御システム１０２は、対象物の完全な３Ｄモデルが得られるように、不完全な画像の位置で対象物を再走査するように撮像システム１０６を制御することができる。他の様々な実施形態では、撮像システム１０６を対象物に対して位置決めし、十分な画像を取得して完全な３Ｄモデルを確実に生成できるように、ユーザが制御システム１０２を手動で制御することができる。様々な実施形態において、制御システム１０２は、参照によりその全体が本願に組み込まれる米国特許第１０，６００，２０３号に記載のクライアントと同様とすることができる。

【0023】

一態様では、対象物の３Ｄモデルが生成されたら、制御システム１０２は、生成された対象物の３Ｄモデルに基づいて除染経路を計画することができる。除染経路は、除染プロセスにおいてエンドエフェクタが対象物を横切ることを意図した経路を含むことができる。様々な実施形態において、除染経路は、エンドエフェクタを対象物に対して複数の離散位置に移動させることを含むことができる。この複数の位置は、以下に詳述するように、エンドエフェクタが対象物を十分に除染できるような任意の数の位置を含むことができる。様々な実施形態において、計画された除染経路は、対象物の洗浄を支援するための様々な制約を含むことができる。制約の一例として、除染経路に沿った複数の位置において、エンドエフェクタを対象物から所定の距離、または所定範囲の距離だけ離すことを含んでよい。別の制約の例は、除染経路に沿って対象物を十分に除染するのに必要な最小数の位置を含んでよい。別の制約の例は、除染経路に沿った複数の位置間の最小または最大の距離を含んでよい。これ以外にも、対象物を十分に除染するための様々な制約が想定される。

【0024】

制御システム１０２によって除染経路が計画されたら、制御システム１０２は、計画された除染経路を実行することにより、ロボットアーム１０４を制御し、除染経路に従ってエンドエフェクタを対象物に対して位置決めすることができる。一態様では、制御システム１０２は、除染経路に沿った複数の離散的な位置にエンドエフェクタを位置決めし、次いで、エンドエフェクタが除染経路のその離散的な位置でのみ除染媒体を吐出するように制御することができる。他の実施形態では、制御システム１０２は、エンドエフェクタを除染経路に沿って移動させることができ、エンドエフェクタは、除染経路に沿って移動しつつ、除染媒体を連続的に吐出することができる。様々な実施形態において、制御システム１０２は、ターンテーブル１０８を制御して対象物を回転させながら、除染経路に沿ってエンドエフェクタを対象物に対して相対的に位置決めすることができる。一態様では、制御システム１０２は、ロボットアーム１０４を静止させた状態で、ターンテーブル１０８が回転するように制御することができる。計画された除染経路に沿ってエンドエフェクタが移動して対象物を除染できるように、ロボットアーム１０４とターンテーブル１０８との間で任意の移動の組み合わせが想定される。

【0025】

様々な実施形態において、除染システム１００は、計画された除染経路に従って対象物が除染されたのちに、対象物から放出される放射線レベルを検知するために利用できるセンサ組立体をさらに備えることができる。一態様では、放射線レベルが所定のしきい値未満であれば、対象物をプラットフォームから取り外し、原子力発電所から取り出すことができる。一態様において、放射線レベルが所定のしきい値以上である場合、制御システム１０２は、対象物の除染が不十分で、さらに除染が必要であると判断することができる。このようなシナリオでは、一例として、制御システム１０２は、ロボットアーム１０４を制御して、エンドエフェクタによる計画された除染経路を再度実行し、検知された放射線が所定の要求しきい値を下回るまで対象物をさらに除染することができる。様々な実施形態において、放射線レベルが所定のしきい値以上である場合、制御システム１０２はプロセスを再開し、新しい３Ｄモデルを作成するために対象物を走査することから始めることができる。

【0026】

図２は、本開示の少なくとも一態様による、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法２００を示す。様々な実施形態において、当該除染システムは、除染システム１００と同様のものとすることができる。様々な実施形態において、当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備える。

【0027】

一態様では、当該方法２００は、当該対象物を当該プラットフォームに配置するステップ２０２と、当該撮像システムにより当該対象物を走査するステップ２０４と、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップ２０６と、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画するステップ２０８と、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップ２１０と、当該計画された除染経路に沿った複数の位置において当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を対象物に吐出するステップ２１２とを含むことができる。

【0028】

図３は、本開示の少なくとも一態様による、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法３００を示す。様々な実施形態において、当該除染システムは、除染システム１００と同様のものとすることができる。様々な実施形態において、当該除染システムは、プラットフォームと、当該プラットフォームを回転させるように構成されたモータと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該モータ、当該撮像システム、および当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備える。

【0029】

一態様において、当該方法３００は、当該対象物を当該プラットフォームに配置するステップ３０２と、当該制御システムにより当該撮像システムの位置を維持するステップ３０４と、当該動作生成システムにより当該プラットフォームを当該撮像システムに対して複数の回転位置に回転させるステップ３０６と、当該撮像システムにより複数の回転位置で当該対象物を走査するステップ３０８と、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップ３１０と、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画するステップ３１２と、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップ３１４と、当該計画された除染経路に沿った複数の位置において当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップ３１６とを含むことができる。

【0030】

図４は、本開示の少なくとも一態様による、原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法４００を示す。様々な実施形態において、当該除染システムは、除染システム１００と同様のものとすることができる。様々な実施形態において、当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該モータ、当該撮像システム、および当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを含む。

【0031】

一態様において、方法４００は、プラットフォームに対象物４０２を配置するステップ４０２と、当該制御システムにより、当該撮像システムを当該対象物に対して複数の走査位置に移動させるステップ４０４と、当該撮像システムにより、当該複数の走査位置で当該対象物を走査するステップ４０６と、当該走査された対象物に基づいて、当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップ４０８と、当該生成された当該三次元モデルに基づいて、当該制御システムにより除染経路を計画するステップ４１０と、当該計画された除染経路に従って、当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップ４１２と、当該計画された当該除染経路に沿った複数の位置で、当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップ４１４とを含むことができる。

【0032】

本願に記載された主題の様々な態様を、以下の実施例にて記載する。

【0033】

［実施例１］原子力発電所から取り出された対象物を除染システムによって除染する方法であって、当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備え、当該方法は、当該対象物を当該プラットフォームに配置するステップと、当該撮像システムによって当該対象物を走査するステップと、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップと、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画するステップと、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップと、当該計画された除染経路に沿った複数の位置において当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するステップとを含む方法。

【0034】

［実施例２］実施例１の方法であって、前記除染システムは、前記プラットフォームおよび前記制御システムに動作可能に結合された動作生成システムをさらに備え、当該動作生成システムは、前記プラットフォームを回転させるように構成されており、当該方法は、前記制御システムにより前記撮像システムの位置を維持するステップと、前記動作生成システムにより前記プラットフォームを前記撮像システムに対して複数の回転位置に回転させるステップと、当該複数の回転位置で前記撮像システムにより前記対象物を走査するステップとをさらに含む方法。

【0035】

［実施例３］前記制御システムにより前記撮像システムを前記対象物に対して複数の走査位置に移動させるステップと、当該複数の走査位置で前記撮像システムにより前記対象物を走査するステップとをさらに含む、実施例１の方法。

【0036】

［実施例４］前記撮像システムが前記ロボットアームに取り付けられている、実施例１～３のいずれか１つに記載の方法。

【0037】

［実施例５］実施例１～４のいずれか１つに記載の方法であって、前記除染システムが処理システムをさらに備え、当該方法は、前記対象物に吐出された前記除染媒体を当該処理システムにより回収するステップと、当該回収された除染媒体を前記処理システムにより洗浄するステップとをさらに含む方法。

【0038】

［実施例６］前記計画された除染経路に沿った前記複数の位置において、前記対象物から所定の距離だけ離れた位置に前記エンドエフェクタを位置決めするステップをさらに含む、実施例１～５のいずれか１つに記載の方法。

【0039】

［実施例７］前記除染媒体が高圧水を含む、実施例１～６のいずれか１つに記載の方法。

【0040】

［実施例８］前記除染媒体が砂を含む、実施例１～６のいずれか１つに記載の方法。

【0041】

［実施例９］原子力発電所から取り出された対象物を除染する除染システムであって、当該除染システムは、プラットフォームと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該撮像システムおよび当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備え、当該制御システムは、当該プラットフォームに配置された当該対象物に基づいて当該撮像システムにより当該対象物を走査し、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成し、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画し、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームを制御し、当該計画された除染経路に沿った複数の位置で当該エンドエフェクタにより当該除染媒体を当該対象物に吐出するように構成されている除染システム。

【0042】

［実施例１０］実施例９の除染システムであって、前記プラットフォームおよび前記制御システムに動作可能に結合された動作生成システムをさらに備え、当該動作生成システムは、前記プラットフォームを回転させるように構成されている除染システム。

【0043】

［実施例１１］実施例１０に記載の除染システムであって、前記制御システムは、前記制御システムにより前記撮像システムの位置を維持し、前記運動生成システムにより前記プラットフォームを前記撮像システムに対して複数の回転位置に回転させ、当該複数の回転位置で前記撮像システムにより前記対象物を走査するようにさらに構成されている除染システム。

【0044】

［実施例１２］実施例９に記載の除染システムであって、前記制御システムは、前記制御システムにより前記撮像システムを前記対象物に対して複数の走査位置に移動させ、前記撮像システムにより前記複数の走査位置で前記対象物を走査するように構成されている除染システム。

【0045】

［実施例１３］前記撮像システムが前記ロボットアームに取り付けられている、実施例９～１２のいずれか１つに記載の除染システム。

【0046】

［実施例１４］前記対象物に吐出された前記除染媒体を回収し、当該回収された除染媒体を洗浄するように構成された処理システムをさらに備える、実施例９～１３のいずれか１つに記載の除染システム。

【0047】

［実施例１５］前記制御システムが、前記計画された除染経路に沿った前記複数の位置において、前記対象物から所定の距離だけ離れた位置に前記エンドエフェクタを位置決めするようにさらに構成されている、実施例９～１４のいずれか１つに記載の除染システム。

【0048】

［実施例１６］前記除染媒体が高圧水を含む、実施例９～１５のいずれか１つに記載の除染システム。

【0049】

［実施例１７］前記除染媒体が砂を含む、実施例９～１５のいずれか１つに記載の除染システム。

【0050】

［実施例１８］原子力発電所から取り出されたされた対象物を除染システムによって除染する方法であって、当該除染システムは、プラットフォームと、当該プラットフォームを回転させるように構成された動作生成システムと、撮像システムと、除染媒体を吐出するように構成されたエンドエフェクタを含むロボットアームと、当該モータ、当該撮像システム、および当該ロボットアームに動作可能に結合された制御システムとを備え、当該方法は、当該対象物を当該プラットフォームに配置するステップと、当該制御システムにより当該撮像システムの位置を維持するステップと、当該動作生成システムにより当該プラットフォームを当該撮像システムに対して複数の回転位置に回転させるステップと、当該複数の回転位置で当該撮像システムにより当該対象物を走査するステップと、当該走査された対象物に基づいて当該制御システムにより当該対象物の三次元モデルを生成するステップと、当該生成された三次元モデルに基づいて当該制御システムにより除染経路を計画するステップと、当該計画された除染経路に従って当該制御システムにより当該ロボットアームの位置を制御するステップと、当該計画された除染経路に沿った複数の位置で当該エンドエフェクタにより当該対象物に当該除染媒体を吐出するステップとを含む方法。

【0051】

［実施例１９］実施例１８に記載の方法であって、前記除染システムが処理システムをさらに備え、前記対象物に吐出された前記除染媒体を当該処理システムにより回収するステップと、当該回収された除染媒体を前記処理システムにより洗浄するステップとをさらに備える方法。

【0052】

［実施例２０］前記撮像システムが前記ロボットアームに取り付けられている、実施例１８または１９に記載の方法。

【0053】

前述の開示から明らかなように、特に断らない限り、前述の開示全体を通じて、「処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、「コンピューティング（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「決定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「表示（ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ）」などの用語を用いた議論は、コンピュータシステムまたは同様の電子計算装置の作用およびプロセスを指し、その際に、当該コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理量（電子的量）として表されるデータは、当該コンピュータシステムのメモリまたはレジスタまたは他の情報記憶、伝送、表示装置内の物理量として同様に表される他のデータに操作により変換されることが理解されるであろう。

【0054】

本願において１つまたは複数の構成要素が、「～するように構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｔｏ）」、「～するように構成可能である（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｔｏ）」、「～するよう動作可能である／動作する（ｏｐｅｒａｂｌｅ／ｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｔｏ）」、「適応された／適応可能な（ａｄａｐｔｅｄ／ａｄａｐｔａｂｌｅ）」、「～が可能である（ａｂｌｅ ｔｏ）」「～するように適合可能である／適合した（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ／ｃｏｎｆｏｒｍｅｄ ｔｏ）」等と称されることがある。当業者であれば、「～するように構成される」は、文脈上そうでない場合を除き、一般的に活動状態の構成要素、および／または非活動状態の構成要素、および／または待機状態の構成要素を包含し得ることを理解するであろう。

【0055】

通常、本願において、特に添付の特許請求の範囲（例えば添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、一般に「非限定的（ｏｐｅｎ）」な用語として意図されることを当業者は理解するであろう（例えば、用語「備える（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は「備えるがそれに限定しない」と解釈し、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は「少なくとも～を有する」と解釈し、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は「含むがそれに限定しない」と解釈すべきである等）。さらに当業者は、導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は当該請求項において明示的に記載されるものであり、かかる記載がない場合、かかる意図は存在しないものと理解するであろう。例えば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、請求項の記載事項を導くために、「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つ以上（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」という導入句を使用する場合がある。しかしながら、そのような句の使用は、「ａ」または「ａｎ」という不定冠詞によって請求項の記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に「１つ以上の」または「少なくとも１つの」といった導入句と「ａ」または「ａｎ」といった不定冠詞が共に含まれる場合であっても、かかる導入された請求項の記載を含むいかなる特定の請求項も、かかる記載事項を１つだけ含む請求項に限定されることが示唆される、と解釈すべきではない（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、通常、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味すると解釈すべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するために定冠詞を使用している場合にも当てはまる。

【0056】

また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、「少なくとも記載された数」を意味すると解釈すべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語を伴わずに「２つの記載事項（ｔｗｏ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」が記載されている場合、少なくとも２つの記載事項、または２つ以上の記載事項を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣなどの少なくとも１つ」に類似する慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、ならびに／またはＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含むが、それらに限定されない）。さらに、「Ａ、Ｂ、またはＣなどの少なくとも１つ」に類似する慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、ならびに／またはＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含むが、それらに限定されない）。一般的に、２つ以上の選択的な用語を表す選言的な語および／または句は、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、当該用語のうちの１つ、当該用語のいずれか、または当該用語の両方を含む可能性を企図すると理解されるべきであることも、当業者には理解されよう。例えば、句「ＡまたはＢ」は、一般的に「Ａ」、「Ｂ」、または「ＡおよびＢ」の可能性を含むものと理解されよう。

【0057】

添付の特許請求の範囲に関して、当業者であれば、そこに記載された動作は一般的に任意の順序で実行され得ることを理解するであろう。また、様々な動作のフロー図はシーケンスで示されているが、様々な動作は、図示されている順序とは別の順序で実行されてもよいし、同時に実行されてもよいことが理解されよう。そのような代替の順序付けの例として、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、重複、割り込み、中断、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆、またはその他の順序付けを含んでもよい。さらに、「～に応答する（ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｔｏ）」、「～に関連する（ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ）」といった用語や他の過去時制の形容詞は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、一般にかかる変化形を除外するように意図するものではない。

【0058】

「一態様（ｏｎｅ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある態様（ａｎ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある実施例（ａｎ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」、「一実施例（ｏｎｅ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」などへの参照は、その態様に関連して記載される特定の特徴物、構造、または特性が少なくとも１つの態様に含まれることを意味することは、特記に値する。したがって、本願の全体を通じて様々な箇所に見られる句「一態様では（ｉｎ ｏｎｅ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある態様では（ｉｎ ａｎ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある実施例では（ｉｎ ａｎ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」、および「一実施例では（ｉｎ ｏｎｅ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」は、必ずしも全てが同じ態様を指すものではない。さらに、特定の特徴物、構造、または特性は、１つ以上の態様において任意の適当な様式で組み合わせることができる。

【0059】

本願で参照され、かつ／または任意の出願データシートに列挙される任意の特許出願、特許、非特許刊行物、または他の開示資料は、組み込まれる資料が本願と矛盾しない範囲で、参照により本願に組み込まれる。そのため、必要な範囲において、本願に明瞭に記載された開示内容は、それと矛盾のある、参照により本願に組み込まれた資料に優先するものとする。既存の定義、見解、または本願に記載されたその他の開示内容と矛盾する任意の内容またはその一部は、参照により本願に組み込まれるが、組み込まれる内容と既存の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込まれるものとする。

【0060】

「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」の語およびその派生語（「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」など）、「有する（ｈａｖｅ）」の語およびその派生語（「ｈａｓ」、「ｈａｖｉｎｇ」など）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」の語およびその派生語（「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」など）、「包有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」の語およびその派生語（「ｃｏｎｔａｉｎｓ」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」など）は、非限定的な連結動詞である。すなわち、１つ以上の要素を「備える」、「有する」、「含む」、または「包有する」システムは、当該１つ以上の要素を有しているが、当該１つ以上の要素のみを有することに限定されるものではない。同様に、１つ以上の特徴物を「備えている」、「有する」、「含む」、または「包有する」システム、装置、または機器の要素は、当該１つ以上の特徴物を有しているが、当該１つ以上の特徴物のみを有することに限定されるものではない。

【0061】

本開示で使用される「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、「およそ（ａｂｏｕｔ）」、または「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語は、特に指定がない限り、通常の技量を有する当業者によって決定される特定の値に対する許容誤差を意味し、これは値がどのように測定または決定されるかに依存する面がある。特定の実施形態において、用語「実質的に」、「およそ」、または「約」は、標準偏差の１、２、３、または４倍以内の範囲を意味する。特定の実施形態において、用語「実質的に」、「およそ」、または「約」は、所定の値から５０％、２０％、１５％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、または０．０５％以内の範囲を意味する。

【0062】

要約すると、本願に記載された概念を採用することによって得られる多くの利点を記載してきた。１つ以上の形態に関する上述の記載は、例示と説明の目的で提示したものであり、開示された正確な形態を網羅的または限定的に示すことを意図するものではない。上記の教示に照らして、改修または変形が可能である。当該１つ以上の形態は、原理および実際の応用について例示し、それによって、様々な形態を様々な改修例と共に、想到される特定の用途に適するものとして、通常の技量を有する当業者が利用できるようにするために選択・説明したものである。本願と共に提示される特許請求の範囲によって、全体的な範囲が定義されることを意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】