英科学家开发出新型激光焊接“机器蛇”，轻松维修核电站管道

2022-06-13 11:20

近日，英国原子能机构(UKAEA)机器人研究中心宣布成功开发出一种新型激光焊接“机器蛇”。他们还在牛津附近的Culham科学中心进行了专门的试验，展示了这种“机器蛇”在核聚变工厂管道内运行并进行激光焊接维修的能力。

这种“机器蛇”由英国教育aea的RACE(远程应用在挑战性环境中)开发，目前已经申请获得了专利技术。据介绍，该项目为期7年，耗资270万英镑(340万美元)。这条机器蛇将作为EUROfusion旗下DEMO项目的一部分交付，DEMO项目预计将成为ITER的后续替代方案。

新型激光焊接“机器蛇”可以在普通人员难以接近的危险核聚变发电厂环境中远程部署和操作。(图片来源：UKAEA)

据UKAEA介绍，这款机器人是为了解决聚变机器内部的管道连接问题而研发的。通常情况下，核聚变机器运行环境都很危险，因此连接/断开管道的操作必须远程完成。UKAEA首席机械设计工程师Tristan Tremethick表示，由于维修操作的空间有限，DEMO非常具有挑战性。DEMO蛇形机器人可以在危险的环境中远程部署和操作，这些环境不会被人类接触到。它还可以在管道中有效地工作和实现内部操作，从而最大限度地利用现有的狭窄空间。

该项目还包括创建一个超声波传感器系统，使“机器蛇”在管道中上下移动以确定每个精确的工作位置，而一个独立的发射系统会远程将它送入管道。

“超声波传感器使蛇能够找到正确的位置，然后它会夹住管道，从内部进行焊接。焊接完成后，工具会收缩，并从管道中取出，可以重新部署，”研究人员表示，“我们需要熟练地远程控制这样的机器，这是因为它们将被用于维护聚变能源发电厂。”

RACE是由UKAEA于2014年成立的，致力于提供完整的解决方案，使操作和保护人员在具有挑战性的环境中，如石化、空间勘探、建筑和采矿以及核能。该公司还开发了一种激光切割工具，其工作原理与“机器蛇”相同，两者都有可能用于其他行业应用，成为向电网提供安全、可持续、低碳聚变能源路线图迈出的又一步。