ITER研发最强工业机器人哥斯拉
摘要
ITER项目研发了一款名为"哥斯拉"的工业机器人,高4米、臂展5米,负载能力达2.3吨。该机器人用于测试真空容器内安装2万个组件所需的工具和技术,包括快速换刀装置等30多种工具。测试完成后,技术将转移至实际执行安装任务的机器人,包括在役塔式起重机和三倍于哥斯拉尺寸的覆盖层组装运输装置。ITER团队同时完成了九个扇区模块中第四个的安装,预计2026年完成全部插入工作。

许多人都熟悉哥斯拉,它是从日本海岸海域出现的巨型爬行类怪物,是放射性污染的产物。如今,出现了一个新的哥斯拉,但它与核能有着积极的——且完全基于事实的——关联。这个哥斯拉出现在法国南部ITER的托卡马克装配准备大楼内。
这个特别的哥斯拉高约四米,臂展可达五米,是有史以来制造的最强大的工业机器人。ITER将其用作一个平台,用于开发和集成技术,这些技术将被其他机器人在该设施正在组装的托卡马克真空容器(或称等离子体腔)内安装2万个组件。ITER当前的时间表预计在2036年实现全磁能,并在2039年开始氘氚运行。
复杂组装操作:组装机器人将执行复杂安装,包括连接到容器内表面的线圈、歧管和覆盖层模块;面向装置等离子体的第一壁面板;以及几层不同的系统,用ITER的话说,这些系统"像钢洋葱的皮一样叠加在一起"。这些组装操作必须遵循"基于任务并行化而非顺序化的简化工作组织"。
机器人专家Raphaël Hery解释说:"专业团队和组装工具将从真空容器的一个部分移动到下一个部分,以安装特定的'层'组件。随着他们的推进,另一个团队将进入安装下一层。" ITER团队正在使用哥斯拉来制定执行和协调这些复杂程序的优化策略。
哥斯拉能够举起和移动重达2.3公吨的负载,正在为这些未来的程序测试各种工具和技术。其中一项技术被描述为"'工具更换器'的部分原型,顾名思义,它将使组装机器人能够根据工作顺序快速、安全地从一个工具切换到另一个工具。"考虑到容器内组装操作期间需要30多种类型的工具,这种快速更换工具的能力预计将节省大量时间。
测试于三月开始:ITER团队计划在三月开始使用哥斯拉,在代表容器内环境的模拟装置和接口上测试正在开发中的工具。在工具和技术通过哥斯拉平台验证后,它们将被转移并集成到执行容器内组装任务的机器人中。
其中一个组装机器人是由法国工业工程公司CNIM Systèmes Industriels生产和交付的容器内塔式起重机,将根据哥斯拉测试结果进行调整和优化。另一个是覆盖层组装运输装置,被描述为"比哥斯拉大三倍的怪物"。它目前处于详细设计阶段,之后将由印度技术公司Larsen & Toubro制造。
在哥斯拉准备开始工作的同时,ITER团队在这个国际托卡马克项目的其他方面继续取得进展。1月28-29日,重1300公吨的8号扇区模块成功安装在托卡马克基坑中,成为九个扇区中第四个就位的模块。另外四个扇区模块的插入计划于2026年进行。
