43、核聚变设备与软件测试流程的创新设计与实现

核聚变设备与软件测试流程的创新设计与实现

1. 核聚变设备内运输器的概念设计与模拟

在未来，如果EAST（实验先进超导托卡马克）装置的内部变得具有放射性，由于辐射水平的原因，人员进入环形大厅将受到限制。远程操作维护对于机器的持续运行至关重要。为此，设计了一种铰接式悬臂作为在容器内运输所有设备和伺服机械手的装置，它是EAST远程操作计划的一部分。

1.1 能源背景与需求

能源是人类社会生存和发展的基础。目前人类社会主要使用的石油、天然气和煤炭等能源是有限的，因此人类必须寻找和开发替代能源。氘可以从各种形式的水中提取，它广泛存在、无害且几乎取之不尽。例如，每升海水中含有33毫克氘。EAST是研究核聚变的装置系统之一。随着核聚变研究的深入，特别是在氘 - 氚运行开始后，托卡马克的部分部件将被激活，远程维护将成为必要。

1.2 铰接式悬臂设计

• 设计要求 ：
  • 几何要求 ：考虑EAST的参数（R = 1.94m，a = 0.45m）、赤道端口（宽528mm×高970mm）以及EAST托卡马克大厅中铰接式悬臂的有限空间。
  • 可达性要求 ：铰接式悬臂应能够从一个赤道端口到达真空容器的任何点。
  • 负载要求 ：末端执行器的有效负载为350kg。
  • 兼容性要求 ：与现有的远程操作设备兼容。
  • 成本与功能