“夸父”再上新！聚變堆遙操作系統(tǒng)測試平臺研制成功

9月15日，由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所牽頭承擔(dān)，聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施“夸父”（CRAFT）遙操作系統(tǒng)測試平臺通過專家組測試與驗收。經(jīng)實驗現(xiàn)場測試鑒定，該系統(tǒng)包層維護(hù)機(jī)器人負(fù)載60噸，環(huán)向轉(zhuǎn)運精度正負(fù)3.1毫米，垂直吊運精度正負(fù)3.8毫米；重載機(jī)械臂負(fù)載2.5噸，靈巧雙臂末端重復(fù)定位精度正負(fù)0.01毫米，是目前聚變領(lǐng)域綜合參數(shù)水平一流的遙操作系統(tǒng)。

聚變堆遙操作系統(tǒng)測試平臺。（受訪者提供）

　　在聚變裝置中，包層和偏濾器等堆芯部件在運行過程中受高熱負(fù)荷、強(qiáng)磁場和中子輻照等極端工況耦合作用，容易出現(xiàn)損傷，必須借助機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。盡管工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速，但無法同時滿足耐輻照、超大負(fù)載、高精度和靈活作業(yè)等堆芯部件維護(hù)需求。該遙操作系統(tǒng)測試平臺的建設(shè)，旨在解決聚變堆強(qiáng)輻射和狹小空間下超大部件高精度檢測維護(hù)這一技術(shù)瓶頸，為未來聚變堆穩(wěn)定運行與商用化推進(jìn)提供核心工程驗證平臺。

　　針對堆芯部件快速維護(hù)這一技術(shù)挑戰(zhàn)，項目團(tuán)隊在材料、結(jié)構(gòu)、感知、控制和可靠性等方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，解決了極端環(huán)境下大型機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變形大與聚變堆高可靠性、高精度維護(hù)需求之間的矛盾，首次驗證了大模塊包層高精度快速更換和偏濾器靶板正面維護(hù)的工程可行性，進(jìn)一步縮短檢維修周期，提升聚變堆運行效率。

　　遙操作系統(tǒng)測試平臺的成功研制，標(biāo)志項目團(tuán)隊成功突破以上技術(shù)壁壘，實現(xiàn)了國產(chǎn)化自主可控。相關(guān)技術(shù)不僅能為國內(nèi)外下一代聚變裝置提供遙操作技術(shù)驗證與系統(tǒng)支撐，還可拓展應(yīng)用到核電檢修、航空航天、重型機(jī)械、應(yīng)急救援等領(lǐng)域。（記者陳諾、戴威）

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