В Китае создали высокоточные роботизированные манипуляторы, которые применяются для обслуживания термоядерных реакторов.
Китайские ученые из Института физических наук Хэфэя создали роботизированную систему на базе искусственного интеллекта, которая выполняет одну из самых сложных задач обслуживания термоядерных реакторов с точностью менее 0,1 мм.
Новая технология решает классическую проблему «штифт‑в‑отверстие», которая при замене компонентов занимает много времени.
Обслуживание реакторов требует дистанционных действий: от перемещения больших конструкций до сборки мелких деталей, как болты. Система использует глубокое обучение с подкреплением, управляя роботом аналогично зрительно‑моторной координации человека. В отличие от традиционных методов, она объединяет данные с обычной двумерной камеры и датчиками усилия и момента, обойдя необходимость в дорогостоящих 3‑D‑сензорах, которые плохо работают при высокой радиации и в отражающих металлических средах внутри реактора. Это делает систему более надёжной в экстремальных условиях.
Разработанный прорыв входит в более широкие усилия по автоматизации обслуживания ядерных установок. Крупные проекты, такие как ITER, будут требовать регулярного, но крайне трудоемкого технического обслуживания. Текущая практика, где операции постоянно требуют непосредственного управления человеком, тормозит коммерциализацию реакторов. Например, модернизация JET потребовала 7000 сборочных операций за 17 месяцев, что неприемлемо для коммерческой электростанции.
Чтобы поддержать этот ИИ, команда также разработала новое тяжеловесное оборудование. Среди него – роботизированное сочленение, основанное на модифицированном планетарном редукторе, которое обеспечивает высокое передаточное число и большой крутящий момент с точной управляемостью, сохраняя компактность. Такое сочленение подходит для перемещения массивных, но при этом деликатных компонентов внутри реактора.
Вместе с этим оборудованием была создана улучшенная система восприятия на базе Transformer, которая анализирует облако точек 3‑D‑данных, сегментируя сложные структуры в простые геометрические формы. Это позволяет роботу лучше ориентироваться в загроможденном внутреннем пространстве реактора, избегать препятствий и находить рабочие зоны.
В итоге эти достижения представляют собой значительный шаг к созданию интеллектуальных, тяжеловесных роботов, способных выполнять сложные и высокорисковые задачи обслуживания будущих термоядерных электростанций.