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摘要:本文件规定了聚变堆遥操作维护系统中多功能机械臂系统的设计原则、功能要求、性能指标及测试方法。本文件适用于聚变堆环境中使用的多功能机械臂系统的开发、设计与验证。
Title:Fusion Reactor Telemaintenance System Design Criteria - Part 7: Multi-function Manipulator System
中国标准分类号:K83
国际标准分类号:27.120
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拓展解读
《聚变堆遥操作维护系统设计准则 第7部分:多功能机械臂系统》(DB34/T 3186.7-2018)作为安徽省地方标准,为多功能机械臂系统的研发和应用提供了科学依据。以下将围绕该标准的重要条文进行深度解读。
首先,标准在5.1条明确指出,“多功能机械臂的设计应充分考虑聚变堆环境的特殊性,包括高辐射、高温高压以及强电磁场等极端条件。”这意味着机械臂需具备耐辐射材料选用、热防护设计及电磁兼容性等关键特性。例如,材料选择上建议使用含硼不锈钢或陶瓷基复合材料,以增强抗中子辐照能力;而热防护则可通过多层隔热结构实现,确保机械臂能在高达数百摄氏度的工作环境中稳定运行。
其次,标准强调了人机交互的重要性,见于5.2条“应建立直观便捷的操作界面,支持多种控制模式切换。”这要求开发团队不仅关注机械臂本身的性能提升,还需兼顾操作人员的实际体验。具体而言,应提供图形化界面便于任务规划,并支持手动遥控与自动编程两种模式无缝转换,从而满足不同场景下的操作需求。
再者,关于安全性方面,标准在5.3条提出“应配置多重安全保护机制,如力矩限制器、碰撞检测系统等。”这一规定旨在最大限度地降低意外事故风险。力矩限制器能够实时监测各关节负载情况,在超过设定阈值时自动停止动作;而碰撞检测系统则利用激光测距仪或压力传感器感知障碍物位置,及时调整路径规划避免碰撞发生。
此外,标准还对多功能机械臂的功能模块化提出了要求,详见5.4条“每个功能单元应当独立可拆卸且易于维护。”这样做的好处在于可以针对特定任务快速更换相应组件,同时简化后续维修流程。比如,末端执行器可根据作业需求更换为夹爪、焊枪或者喷漆装置等多种类型,大大提高了设备的灵活性与适应性。
最后,标准提倡采用先进通信技术保障数据传输稳定性,体现在5.5条“推荐使用光纤通讯代替传统电缆连接方式。”光纤具有带宽大、损耗小的特点,特别适合长距离信号传输场合。通过部署光纤网络,不仅可以提高信息传递速率,还能有效减少外界干扰对系统正常工作的影响。
综上所述,《聚变堆遥操作维护系统设计准则 第7部分:多功能机械臂系统》从环境适应性、人机交互友好度、安全保障措施以及模块化设计等多个维度给出了指导性意见,对于推动我国聚变能源领域科技进步具有重要意义。