讓機械臂在“人造太陽”中精準運行，武漢精華研發(fā)交付全球載重最大機器人“關(guān)節(jié)”
2023-5-12 來源：長江日報 作者：
“快帶我去看看減速機。”11日，剛剛走進位于黃陂區(qū)祁家灣街的武漢精華減速機有限公司（下稱“武漢精華”），中國科學(xué)院合肥物質(zhì)研究院的姚達毛教授就迫不及待地提出要求。
在武漢精華的倉庫里，一臺直徑1.1米、高1.3米的“黑大個”正在通電測試運行，姚達毛教授興奮地告訴長江日報記者：“它將安裝在一根長達11米的機械臂上，在核聚變反應(yīng)堆里維護‘人造太陽’的運行。”
當日，由武漢精華研發(fā)制造的3臺45萬牛米擺線齒輪減速機正式交付給中國科學(xué)院合肥物質(zhì)研究院，將應(yīng)用在國際熱核聚變實驗堆裝置中。
“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”是全球規(guī)模最大的國際科研合作項目之一，通過全球合作開展核聚變研究，尋求解決人類未來的能源問題。ITER裝置是一個能產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的超導(dǎo)托卡馬克，俗稱“人造太陽”。中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國共同參加了該計劃。
中科院合肥物質(zhì)研究院承擔(dān)了“ITER計劃”中國采購包80%以上的任務(wù)。姚達毛教授介紹，“人造太陽”是一個大型核聚變反應(yīng)堆，內(nèi)部溫度高達上億攝氏度，只能通過抗高溫抗輻射的多功能重載荷機械臂來完成維護運行，要求載重大、精度高；而機械臂運轉(zhuǎn)的核心“關(guān)節(jié)”就是擺線齒輪減速機。物質(zhì)研究院在全球多方尋找，最終選定了武漢精華。
武漢精華董事長余運清告訴記者，擺線齒輪減速機是工業(yè)機器人的核心部件，相當于人體的肩、肘、膝等重要受力和精確運轉(zhuǎn)的“關(guān)節(jié)”，其核心技術(shù)過去一直被國外壟斷。
作為首批國家級“專精特新”重點企業(yè)，武漢精華從2012年起就開始研發(fā)擺線齒輪減速機，如今已有6個系列300多個品種，其2017年研發(fā)的世界上最小擺線齒輪減速機，自重僅370克，被應(yīng)用在高端醫(yī)療機器人“身上”。
面對高載重量、高精度、抗高溫輻射等苛刻要求，技術(shù)團隊又開始了為期3年多的攻關(guān)。從材料選擇環(huán)節(jié)開始，不間斷進行破壞性試驗。歷經(jīng)上百次失敗，嘗試了近50種材料，最終找到了合適的材料。
為滿足大型減速機零部件加工的需要，技術(shù)團隊決定對生產(chǎn)裝備“動手術(shù)”。他們邀請德國、瑞士的專家前來參與生產(chǎn)線改造，但在得知他們的要求后，外國專家紛紛表示“很難做到”。最終技術(shù)人員自己想辦法、找方案，不斷調(diào)整完善生產(chǎn)線，終于順利完成了零部件加工。
余運清自豪地表示，此前全球最大的擺線齒輪減速機載重量是25噸，這臺的載重量可達45噸，刷新了世界紀錄。其控制機械臂運行的誤差不會超過10毫米。“可以精確地擰緊11米之外1厘米大小的螺帽。”余運清說。
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