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主導(dǎo)研發(fā)的聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）遙操作系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，近日順利通過專家組技術(shù)驗(yàn)收。該平臺(tái)針對(duì)聚變堆核心部件在極端運(yùn)行環(huán)境下的維護(hù)難題，成功突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，標(biāo)志著我國在聚變裝置遙操作領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大自主創(chuàng)新。

聚變堆運(yùn)行過程中，包層、偏濾器等堆芯部件長期承受高熱負(fù)荷、強(qiáng)磁場及中子輻照的復(fù)合作用，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人難以同時(shí)滿足耐輻照、超大負(fù)載、高精度作業(yè)等嚴(yán)苛要求。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷時(shí)數(shù)年攻關(guān)，開發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的遙操作系統(tǒng)，其中包層維護(hù)機(jī)器人可承載60噸重物，環(huán)向轉(zhuǎn)運(yùn)精度達(dá)±3.1毫米，垂直吊運(yùn)精度±3.8毫米；靈巧雙臂機(jī)械臂負(fù)載能力2.5噸，末端重復(fù)定位精度高達(dá)±0.01毫米，綜合性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

該系統(tǒng)通過材料創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有效解決了極端環(huán)境下大型機(jī)器人變形控制難題。研發(fā)團(tuán)隊(duì)在感知系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制算法及可靠性設(shè)計(jì)等方面取得突破，首次實(shí)現(xiàn)大模塊包層高精度快速更換和偏濾器靶板正面維護(hù)的工程驗(yàn)證。經(jīng)實(shí)測(cè)，系統(tǒng)可將部件檢維修周期縮短30%以上，顯著提升聚變裝置運(yùn)行效率。

作為聚變堆商用化的關(guān)鍵技術(shù)支撐，該平臺(tái)不僅為國內(nèi)BEST、CFEDR等下一代裝置提供遙操作驗(yàn)證環(huán)境，還可向核電檢修、航空航天、重型機(jī)械等領(lǐng)域拓展應(yīng)用。其核心技術(shù)的國產(chǎn)化突破，使我國在聚變裝置維護(hù)領(lǐng)域擺脫對(duì)國外技術(shù)的依賴，為全球聚變能開發(fā)貢獻(xiàn)中國方案。

專家組驗(yàn)收意見指出，該系統(tǒng)攻克了強(qiáng)輻射與狹小空間環(huán)境下超大部件高精度檢維護(hù)的技術(shù)瓶頸，其綜合性能指標(biāo)處于國際同類裝置領(lǐng)先地位。項(xiàng)目成果將直接服務(wù)于國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）等重大國際合作項(xiàng)目，彰顯我國在聚變能領(lǐng)域的科技實(shí)力。