國際熱核實驗反應堆(ITER)計劃最近發佈了一款名為「Godzilla」的機器人,這款機器人被譽為全球最強大的同類產品。該機器人的主要功能是協助團隊為托卡馬克的等離子體腔室做準備,並開發其他機器人將用於在ITER的真空容器內安裝2萬個組件的技術。該計劃的目標是到2036年實現全面磁能量,並在2039年開始氘-氚操作,這標誌著朝著實用核聚變能源邁出重要一步。
在2025年9月,達勒姆大學的科學家完成了ITER的重大質量驗證計劃,這是全球最大的核聚變能源項目,旨在證明聚變作為可行的清潔能源來源。Godzilla是目前市場上最強大的工業機器人的別名,安裝於法國南部ITER的托卡馬克組裝準備大樓的地下室。該機器人高達4米(13英尺),手臂伸展可達5米(16英尺),具備搬運和移動最多2.5噸的能力。
儘管Godzilla不會處理重量超過4.4噸的最重的腔內組件,但它作為開發和整合將在ITER的真空容器內進行組裝的機器人所用工具和技術的平台。Godzilla將在模擬件和代表腔內環境的接口上測試正在開發的工具。其中一種正在Godzilla上測試的工具是原型工具更換器,這使得組裝機器人能夠迅速且安全地在30多種專用工具之間切換,以進行搬運、鎖定、焊接、檢查和切割等操作。
這一能力對於在複雜的腔內組裝過程中節省時間至關重要。標準工業機器人擁有手臂、關節和「肌肉」,但缺乏人類的感官。ITER的定制機器人將擁有由Fusion for Energy開發的視覺系統,以精確對齊工具,並配備力和扭矩傳感器,以「感知」和控制施加於組件上的壓力和力量。任務將遵循精心安排的計劃,通過多個團隊和工具並行工作,而非依賴循序進行,這種策略被稱為「滾動波」概念。
根據ITER的說法,當一個團隊安裝一層組件時,下一個團隊將進入安裝下一層,從而縮短安裝時間並降低風險。Godzilla的角色是測試和完善這些工具和流程,以確保當全套ITER機器人接管時,腔內組裝能夠順利進行。在密閉而擁擠的環境中,組裝機器人將操作,視覺和觸覺的感知將對確保精確和安全的運動至關重要,以避免損壞真空容器或附近的組件,Raphaël Hery在ITER發佈的一份聲明中表示。
一旦在Godzilla平台上獲得驗證,無論是內部開發還是由日本國內機構開發的工具和技術,將會被整合到負責腔內組裝的機器人中。根據ITER,這些系統包括原本由CNIM生產的腔內塔式起重機,將會進行適配和優化,以及一個39噸的毀壞者,體積是Godzilla的三倍,現在正在由印度的Larsen Toubro Ltd進行詳細設計。根據「滾動波」方法,兩台重型毀壞者和一台腔內塔式起重機(備用)將並行操作,而操作人員則在配備零重力手臂的定制移動升降工作平台上執行人工任務。
腔內組裝的準備工作不僅限於ITER的托卡馬克組裝準備大樓,還涉及印度、日本和其他國內機構的場地。例如,歐洲正在採購腔內偏轉器的遠程處理系統。在現場,兩個1:1的鋼結構,各代表ITER真空容器的三分之一,使得操作人員能夠與實際的機器人進行練習。其中一個位於前冷卻器車間,將安裝塔式起重機;相鄰正在建設的建築將容納毀壞者和相關重型設備。額外的空間則保留為未來的需求。
為腔內組裝開發健全的系統和流程是一項真正的宏偉任務,Raphaël表示。當完全運行時,「滾動波」工作流程將幾乎不間斷地運行——每週六天,每天24小時,預計持續兩年。




