ITER在法国开发特种机器人系统攻克核聚变装置内部组装难题
2026-06-03 11:54
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6月1日,国际热核聚变实验堆(ITER)于官网宣布,一系列专为托卡马克装置量身定制的特种机器人、机器视觉与力传感系统,正逐步攻克可控核聚变工程中真空室内部的精密组装与未来远程维护部分。ITER工程师正在利用这个测试平台“哥斯拉”测试通过与工业界合作开发的工具和技术进行测试。

对于负责托卡马克内部组装的工程师而言,机器人早已不是科幻电影中的概念,而是不可或缺的基建核心。由于未来高功率运行期间,真空容器内极高的辐射水平将使人类无法直接进入,因此ITER的所有内部组件从设计之初便以“远程操作”为前提。面对重达4吨的包层屏蔽块和9吨重的偏滤器盒,以及狭窄的运输开口和极度受限的内部空间,常规工业机器人已完全失效。

为了应对这一前所未有的工程难题,ITER及其全球工业合作伙伴正在合力开发一套全新的重型机器人体系。目前,团队正以一台高达4米、有效载荷达2.3吨的FANUC M2300i工业机器人为核心测试平台(代号“哥斯拉”),对各类专用工具与技术进行集成试验。与此同时,包括包层组件运输车、专用偏滤器组件系统在内的多种模块化重型装备也在紧锣密鼓地研发中。这些装备不仅服务于当前的组装阶段,更为未来聚变电站的远程智能维护奠定了坚实的硬件基础。这台4米高的FANUC M2300i机器人是市场上现有的最重的商用机器人,其有效载荷为2.3吨。ITER团队正将其用作一个开发平台,以试验和集成计划用于ITER堆内组装机器人的工具和技术,例如此处所见的包层模块安装技术

除了强悍的机械臂,赋予机器人类似人类的“视觉”与“触觉”是此次技术突破的另一大亮点。针对大型机械臂在重载下易发生微米级形变的痛点,芬兰Operview公司与ITER合作,将学术界的机器视觉研究成果转化为实战应用。通过在不锈钢表面直接激光蚀刻光学标记,视觉系统能实时补偿机械臂偏差,测试显示其定位精度可达0.06毫米。此外,德国HBK公司则为这些钢铁巨臂装上了“触觉神经”。双方联合开发的专用力矩传感器,不仅能耐受强辐射与抗震要求,还能让机器人精准感知接触力,在释放重物时自动逐步降低张力以避免剧烈振动,极大提升了狭小空间内的作业安全性与稳定性。力和扭矩传感器将在“哥斯拉”机器人手臂的末端进行测试

从底层概念的提出到工业级产品的落地,ITER正通过紧密的产学研协作,推动整个产业链向更高维度的精密制造迈进。

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