Trung Quốc thử nghiệm robot khổng lồ phục vụ cho nhà máy điện hạt nhân

Trong một bước tiến đáng kể hướng tới giấc mơ tạo ra “mặt trời nhân tạo”, các nhà khoa học Trung Quốc vừa hoàn tất thử nghiệm một hệ thống robot khổng lồ có thể nâng vật nặng tới 60 tấn. Hệ thống này được phát triển nhằm phục vụ công tác bảo trì bên trong các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai.

Theo thông tin đăng trên tờ Science and Technology Daily ngày 15/9, hệ thống này, được gọi là nền tảng kiểm tra điều khiển từ xa, gồm 3 cánh tay robot và đã vượt qua quá trình đánh giá nghiêm ngặt, cho thấy năng lực vận hành vượt trội cả về sức mạnh lẫn độ chính xác.

Cánh tay chính của robot có khả năng nâng tải trọng 60 tấn với độ chính xác định vị và nâng thẳng đứng đạt đến 4mm, một mức sai số cực nhỏ nếu xét đến kích thước và khối lượng mà nó xử lý. Hai cánh tay phụ nhỏ hơn cũng không kém phần ấn tượng, khi chúng có thể thực hiện thao tác lặp lại với sai số chỉ ±0,01mm - tiêu chuẩn hàng đầu thế giới trong lĩnh vực robot nhiệt hạch.

Hệ thống robot trang bị cánh tay chính kích thước lớn có thể nâng vật nặng tương đương 60 tấn.

Khả năng này vượt trội so với các robot hiện nay trong ngành năng lượng hạt nhân, như cánh tay robot của Mitsubishi Heavy Industries (Nhật Bản) có tải trọng tối đa 2 tấn. Đây được coi là bước tiến quan trọng trong mục tiêu kéo dài hơn một thập kỷ của Trung Quốc nhằm xây dựng “mặt trời nhân tạo”.

Robot 3 tay này có tên gọi “Khoa Phụ” là một hệ thống quan trọng nằm trong khuôn khổ Dự án Nghiên cứu toàn diện về Công nghệ nhiệt hạch (CRAFT). Đây là một công trình khoa học cấp quốc gia được giám sát bởi Viện Vật lý Plasma trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đặt tại tỉnh An Huy.

Trong quá trình vận hành lò phản ứng nhiệt hạch, thành phần cốt lõi như vỏ bọc, lớp bảo vệ chịu nhiệt độ, áp suất và bức xạ cực cao từ plasma nhiệt hạch, dễ bị hư hại do điều kiện hoạt động khắc nghiệt. Do đó, hoạt động bảo trì chỉ có thể thực hiện từ xa bằng robot có khả năng hoạt động dưới áp lực từ nhiệt độ cao, từ trường mạnh và bức xạ neutron.

Các mô hình robot hiện nay không thể chịu môi trường khắc nghiệt như vậy đồng thời vận chuyển hàng nặng với độ chính xác cực cao. Pan Hongtao, nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Plasma phụ trách phát triển robot, chia sẻ nhóm đã tạo ra một cỗ máy có khả năng đáp ứng những yêu cầu thách thức trên bằng cách vượt qua rào cản công nghệ liên quan đến vật liệu, cấu trúc robot, khả năng cảm biến, điều khiển và độ tin cậy.

Công nghệ đột phá của họ không chỉ phục vụ các dự án trong nước mà còn hướng đến đóng góp cho các hệ thống nhiệt hạch quốc tế, điển hình như dự án lò phản ứng nhiệt hạch quốc tế ITER tại Pháp - nơi Trung Quốc là một trong 35 quốc gia thành viên.

Hiện tại, hệ thống robot điều khiển từ xa của ITER mới chỉ đạt tải trọng tối đa khoảng 45 tấn, thấp hơn đáng kể so với khả năng 60 tấn của robot Khoa Phụ. Điều này cho thấy Trung Quốc không chỉ đang đẩy nhanh tốc độ mà còn dẫn đầu một số phương diện trong công nghệ robot phục vụ năng lượng sạch.

CRAFT dự kiến hoàn thành cuối năm nay, quy tụ hơn 300 nhà khoa học và kỹ sư làm việc với các công nghệ hiện đại của ITER, kết hợp với các đổi mới riêng do Trung Quốc phát triển. Dự án cũng hỗ trợ vận hành các lò Tokamak thế hệ tiếp theo, nổi bật là lò phản ứng nhiệt hạch siêu dẫn đốt plasma đầu tiên của Trung Quốc, dự kiến hoàn thành vào năm 2027.

Ngoài lĩnh vực nhiệt hạch, Pan cho biết công nghệ từ dự án Khoa Phụ còn có thể ứng dụng trong bảo trì nhà máy hạt nhân, thiết bị hàng không vũ trụ, vận hành máy móc hạng nặng và cứu hộ khẩn cấp, mở ra tiềm năng lớn cho các ngành công nghiệp đòi hỏi kết hợp giữa sức mạnh và độ chính xác tuyệt đối./.