由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所主導的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施項目(CRAFT)迎來重要進展。其核心子系統——遙操作系統測試平臺近日通過專家組技術驗收,標志著我國在該領域實現關鍵技術自主可控,為全球聚變能開發提供了重要技術支撐。
該系統專為應對聚變堆極端運行環境設計。在高溫、強磁場和中子輻照的復合工況下,傳統人工維護方式無法實施,而這套國產遙操作系統可精準完成堆芯部件的遠程操作。測試數據顯示,包層維護機器人最大承重達60噸,環向轉運誤差控制在±3.1毫米,垂直吊運精度達±3.8毫米;重載機械臂負載能力2.5噸,雙臂末端重復定位誤差僅±0.01毫米,多項指標達到國際領先水平。
項目技術負責人潘洪濤介紹,團隊歷經十余年攻關,針對聚變堆維護的特殊需求,在材料抗輻照、結構輕量化、多傳感器融合控制等方面取得突破。通過創新設計,成功解決了大型機器人在極端環境下易變形與聚變堆高精度維護要求之間的矛盾,首次實現了大模塊包層快速更換和偏濾器靶板正面維護的工程應用。
驗收專家組組長、中國科學技術大學教授葉民友指出,該系統在定位精度、負載能力和功能集成性方面表現優異,焊接、抓取等核心功能均達到設計要求。其技術指標不僅滿足國內BEST、CFEDR等聚變裝置需求,更為國際熱核聚變實驗堆(ITER)提供了關鍵技術驗證,對保障聚變堆長期安全運行具有戰略意義。
該技術的突破性不僅體現在聚變領域。研究團隊透露,相關感知控制算法和機械結構設計已形成模塊化技術體系,可遷移應用于核電站檢修、深海探測裝備、重型機械制造及災害救援機器人等多個領域,為我國高端裝備制造業提供新的技術路徑。