让机械臂在“人造太阳”中精准运行，武汉精华研发交付全球载重最大机器人“关节”
2023-5-12 来源：长江日报 作者：
“快带我去看看减速机。”11日，刚刚走进位于黄陂区祁家湾街的武汉精华减速机有限公司（下称“武汉精华”），中国科学院合肥物质研究院的姚达毛教授就迫不及待地提出要求。
在武汉精华的仓库里，一台直径1.1米、高1.3米的“黑大个”正在通电测试运行，姚达毛教授兴奋地告诉长江日报记者：“它将安装在一根长达11米的机械臂上，在核聚变反应堆里维护‘人造太阳’的运行。”
当日，由武汉精华研发制造的3台45万牛米摆线齿轮减速机正式交付给中国科学院合肥物质研究院，将应用在国际热核聚变实验堆装置中。
“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”是全球规模最大的国际科研合作项目之一，通过全球合作开展核聚变研究，寻求解决人类未来的能源问题。ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克，俗称“人造太阳”。中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国共同参加了该计划。
中科院合肥物质研究院承担了“ITER计划”中国采购包80%以上的任务。姚达毛教授介绍，“人造太阳”是一个大型核聚变反应堆，内部温度高达上亿摄氏度，只能通过抗高温抗辐射的多功能重载荷机械臂来完成维护运行，要求载重大、精度高；而机械臂运转的核心“关节”就是摆线齿轮减速机。物质研究院在全球多方寻找，最终选定了武汉精华。
武汉精华董事长余运清告诉记者，摆线齿轮减速机是工业机器人的核心部件，相当于人体的肩、肘、膝等重要受力和精确运转的“关节”，其核心技术过去一直被国外垄断。
作为首批国家级“专精特新”重点企业，武汉精华从2012年起就开始研发摆线齿轮减速机，如今已有6个系列300多个品种，其2017年研发的世界上最小摆线齿轮减速机，自重仅370克，被应用在高端医疗机器人“身上”。
面对高载重量、高精度、抗高温辐射等苛刻要求，技术团队又开始了为期3年多的攻关。从材料选择环节开始，不间断进行破坏性试验。历经上百次失败，尝试了近50种材料，最终找到了合适的材料。
为满足大型减速机零部件加工的需要，技术团队决定对生产装备“动手术”。他们邀请德国、瑞士的专家前来参与生产线改造，但在得知他们的要求后，外国专家纷纷表示“很难做到”。最终技术人员自己想办法、找方案，不断调整完善生产线，终于顺利完成了零部件加工。
余运清自豪地表示，此前全球最大的摆线齿轮减速机载重量是25吨，这台的载重量可达45吨，刷新了世界纪录。其控制机械臂运行的误差不会超过10毫米。“可以精确地拧紧11米之外1厘米大小的螺帽。”余运清说。
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