ITER développe des systèmes robotiques spécialisés en France pour résoudre les défis d'assemblage interne des réacteurs à fusion nucléaire

fr.wedoany.com Rapport : Le 1er juin, l'Organisation internationale ITER (Réacteur thermonucléaire expérimental international) a annoncé sur son site officiel qu'une série de robots spécialisés, de systèmes de vision artificielle et de capteurs de force, conçus sur mesure pour le tokamak, permettaient progressivement de surmonter les défis d'assemblage de précision à l'intérieur de la chambre à vide et de maintenance à distance future dans le cadre du projet de fusion nucléaire contrôlée.

Pour les ingénieurs chargés de l'assemblage interne du tokamak, les robots ne sont plus un concept de science-fiction, mais un élément essentiel et indispensable de l'infrastructure. En raison des niveaux de rayonnement extrêmement élevés dans la chambre à vide lors des futures opérations à haute puissance, qui rendront impossible toute intervention humaine directe, tous les composants internes d'ITER sont conçus dès le départ pour un « fonctionnement à distance ». Face aux blocs de blindage du revêtement pesant 4 tonnes et aux boîtiers du divertor pesant 9 tonnes, ainsi qu'aux ouvertures de transport étroites et à l'espace intérieur extrêmement restreint, les robots industriels conventionnels sont totalement inefficaces.

Pour relever ce défi d'ingénierie sans précédent, ITER et ses partenaires industriels mondiaux développent conjointement un tout nouveau système de robots lourds. Actuellement, l'équipe utilise un robot industriel FANUC M2300i, haut de 4 mètres et d'une charge utile de 2,3 tonnes, comme plateforme d'essai centrale (nom de code « Godzilla ») pour intégrer et tester divers outils et technologies spécialisés. Parallèlement, plusieurs équipements lourds modulaires, notamment un chariot de transport des composants du revêtement et un système dédié aux composants du divertor, sont en cours de développement intensif. Ces équipements ne servent pas seulement à la phase d'assemblage actuelle, mais jettent également des bases matérielles solides pour la maintenance intelligente à distance des futures centrales à fusion.

Outre les bras mécaniques puissants, doter les robots d'une « vision » et d'un « toucher » semblables à ceux des humains constitue un autre point fort de cette avancée technologique. Pour remédier au problème des déformations micrométriques des grands bras robotisés sous de lourdes charges, l'entreprise finlandaise Operview, en collaboration avec ITER, a transformé les résultats de la recherche académique en vision artificielle en applications pratiques. En gravant au laser des marques optiques directement sur la surface en acier inoxydable, le système de vision compense en temps réel les écarts du bras robotisé, les tests montrant une précision de positionnement pouvant atteindre 0,06 millimètre. Par ailleurs, l'entreprise allemande HBK a équipé ces bras d'acier de « nerfs tactiles ». Le capteur de couple spécialisé, développé conjointement, résiste aux fortes radiations et aux exigences sismiques, et permet au robot de percevoir avec précision les forces de contact. Lors du largage d'objets lourds, il réduit automatiquement et progressivement la tension pour éviter les vibrations violentes, améliorant ainsi considérablement la sécurité et la stabilité des opérations dans les espaces confinés.

De la conception conceptuelle initiale à la réalisation de produits industriels, ITER, grâce à une étroite collaboration entre l'industrie, le monde universitaire et la recherche, pousse l'ensemble de la chaîne industrielle vers une fabrication de précision de plus haute dimension.