在核能环境里操控移动机器人时，操作者不能直接看到机器人，因此传感器变得至关重要，尤其是摄像机，它的作用十分显著，而能够抵御辐射的变焦摄像机在此过程中具有特别的重要性。

核作业困境

在核环境下的移动机器人执行超视距任务时，操作者会遇到不小的挑战。他们无法直接目睹机器人的具体位置、运行状态以及周围环境。以核电站的部分辐射区域为例，机器人进入执行任务，而操作者在外部却无法窥见内部状况。在这种情况下，操作者只能完全依赖于机器人携带的传感器来收集信息，从而更加突显了传感器的重要性。

所需信息多样

机器人执行任务时，需要依赖多种环境和自身的相关信息。这些环境信息涵盖了视频画面、气温、湿度等物理参数，以及障碍物的距离和轮廓等。比如，在探测核废料处理区域时，需要判断周围温度是否过高，以及是否存在障碍物。至于自身信息，则包括关节运动的角度、电流和电压等数据。以调整机器人关节为例，必须掌握角度信息，以确保操作的精确性。

摄像头的重要性

移动机器人通常都会装备摄像头作为传感器。对于操作者来说，现场捕捉的图像信息是他们远程操控机器人的最直接依据。以用于拆除核设施内部部件的机器人为例，操作者借助摄像头传输回来的画面，可以如同亲临现场一般进行操作，包括执行运动控制、末端执行器的操作，甚至进行故障检测等任务，其重要性不亚于人的眼睛。

两类摄像头特点

核环境摄像头主要分为固态传感器和光导摄像管两种类型。光导摄像管对辐射的抵抗能力较强，其商用产品能承受高达10M Gy的辐射，信号处理电路可以放置在摄像头后端以避免辐射影响。然而，这种摄像管也存在不足之处，比如处理电路体积较大，价格相对较高，这使得一些小型移动机器人系统难以承受其成本。

光导摄像管弊端

光导摄像管在集成方面和画面呈现上存在不足。其处理电路体积庞大且价格不菲，在多摄像头信息显示系统的集成过程中遇到诸多挑战。采用模拟量采集方式，使得画面呈现为黑白灰度，分辨率不高且存在重影问题。在需要高清彩色画面的操作场景中，其应用并不广泛，只有在极高剂量率的环境下才会被选用。

应用前景展望

将来，核能领域的作业将逐渐增多，这将对具备耐辐射特性的变焦摄像机提出更高的需求。我们亟需研发出价格更亲民、辐射耐受性更高、成像质量更佳的摄像机，这将是至关重要的。科研工作者正不懈努力，有望使核环境中的机器人操作变得更加高效和安全。

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