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Tampere est bien connue pour son activité économique dynamique et son pôle d’innovation en abritant l’un des centres de recherche les plus réputés de Finlande, le VTT. La robotique se trouve être un domaine de leur expertise, qui a le potentiel de changer le commerce, la logistique, la médecine, les transports et les missions dans l’espace. ITER ne pourrait pas y échapper, étant donné qu’il utilisera un système sophistiqué de télégestion avec robotique man-in-the-loop et réalité virtuelle. Il est nécessaire d’entretenir, de remplacer et de réparer les composants situés au cœur de l’appareil, avec lesquels les ingénieurs ne peuvent pas entrer en contact en raison de leur exposition aux radiations.
En franchissant les portes de cet établissement couvert de neige, on a une certaine impression de déjà-vu des laboratoires vus dans les films : silencieux aux alentours mais bouillonnant d’œuvres fascinantes à l’intérieur. Une grande partie de la R&D menée ici concerne l’avenir. Voici le siège de la plateforme de test Divertor (DTP2), une installation dotée d’une salle de contrôle, d’un équipement spécial de télémanipulation et d’un prototype grandeur nature d’une cassette Divertor ITER, qui pèse environ 10 tonnes et mesure 3,5 m de long sur 2,5 m de haut. . Si vous êtes prêt à relever un défi, essayez de déplacer cet élément volumineux avec une précision d’un demi-millimètre !
ITER comptera 54 de ces cassettes qui constitueront le divertor, un « cendrier » massif dans lequel tombent la plupart des impuretés du plasma. En raison de la chaleur et du rayonnement extrêmes, certaines cassettes devront être remplacées et transportées hors de l’appareil. . F4E a soutenu financièrement DTP2 par le biais de diverses subventions technologiques via des fonds européens, pour développer et tester des technologies clés liées au système de télégestion des divertors dont l’Europe est responsable. Dans cette installation, les ingénieurs ont travaillé pour assembler les éléments de ce système pour ITER.
Le partenariat entre F4E avec VTT et l’Université de Tampere dure plus d’une décennie et a été marqué par de nombreuses réalisations techniques. Par exemple, l’utilisation de vannes hydrauliques numériques dans la télémanipulation a changé la donne en garantissant un fonctionnement plus précis et plus fiable du système. Le travail est le résultat de la collaboration de l’Université de Tampere, Fluiconnecto Oy et Tamlink Oy. Le système est composé de 16 vannes marche/arrêt rapides, petites et simples fonctionnant simultanément. Elles sont beaucoup plus résistantes et contrairement aux servovalves où le système repose uniquement sur une seule, les vannes numériques offrent une combinaison de plusieurs. En cas de défaillance d’une vanne, les vannes restantes peuvent continuer à effectuer la tâche tout en fournissant les performances requises. Ces vannes ont été installées et testées avec succès sur le Cassette Multi-Functional Mover (CMM), le dispositif destiné à transférer le prototype de cassette de détournement.
Par ailleurs, la conception et le déploiement de GENROBOT, un logiciel robotique générique de qualité exceptionnelle fabriqué en Europe, ont également été extrêmement importants. Il a été mis à niveau et testé par F4E et GTD pour permettre aux différentes parties du système de télémanipulation de fonctionner ensemble en parfaite harmonie. En fait, chaque milliseconde GENROBOT effectue un cycle de contrôle complet sur tous les composants de la MMT. Une grande partie du développement du logiciel a eu lieu pendant la pandémie de COVID-19, qui a progressé via des réunions en ligne entre les équipes d’Espagne et de Finlande. Après avoir publié différentes versions du logiciel, le moment était venu de l’intégrer dans DPT2, et de voir comment cela fonctionnerait en pratique.
Comment les vannes et le logiciel fonctionneraient-ils ensemble pour effectuer une opération complète ? Pour répondre à cette question, F4E et VTT ont invité leurs sous-traitants, ITER Organization, les délégués d’ITER Japon et Corée à assister à une démonstration du système. Une opération de remplacement de cassette a été réalisée à l’aide des vannes hydrauliques, GENROBOT et 3DNode, un système de vision par caméra qui suit avec une précision incroyable les objets pertinents pour la tâche.
Les opérateurs ont pris leurs positions habituelles dans la salle de contrôle devant les grands écrans, affichant différents programmes. Avec leur aide, ils ont pu commander, contrôler et visualiser en 3D le dispositif de manipulation du divertor. Les machines étaient en mode veille pour effectuer l’exercice devant tous les délégués. Une équipe de personnes s’est tenue près de la structure, où se trouve la cassette du diverteur, pour suivre au plus près la trajectoire. Le résultat a été un franc succès ! La cassette du diverteur a été transportée sur toute sa trajectoire avec précision. L’ensemble du système de télégestion a fonctionné sans problème, sans aucun problème. En effet, l’un des enseignements à retenir est de transférer ce savoir-faire vers d’autres systèmes de télémanipulation pour le Cask and Plug ou le Neutral Beam.
Que pouvons-nous apprendre de plus de la démonstration du système ? « Nous savons désormais que les vannes numériques sont plus fiables, plus conviviales pour l’opérateur et adaptées à ITER car elles peuvent fonctionner dans différents modes de contrôle. Le travail que l’Europe a financé a porté ses fruits et peut être appliqué dans des domaines au-delà de la fusion », explique Salvador Esque, responsable de F4E Remote Handling responsable de l’avancement de cet équipement. GENROBOT était également à l’honneur. Nous avons discuté avec Emilio Ruiz Morales, de F4E Remote Handling, qui a dirigé l’équipe d’ingénieurs développant le logiciel. « DTP2 offre un excellent environnement pour tester et préparer les systèmes de télémanipulation de la première phase d’assemblage d’ITER. Les travaux peuvent désormais démarrer sur les nouvelles versions des versions GENROBOT visant à simplifier et optimiser les opérations. Carlo Damiani, responsable du programme F4E pour la manutention à distance, a expliqué le rôle important que l’Europe peut jouer dans ce domaine. « Dans ce domaine technologique, nous avons investi dans des personnes pour acquérir de nouvelles compétences et approfondir notre expertise en développant et en validant de nouvelles technologies. Nous avons financé une installation d’essais devenue un centre d’excellence dans ce domaine, qui pourrait être exploitée davantage pour les véritables opérations de télémanipulation d’ITER. Avec l’implication de F4E dans ce projet, nous renforçons le leadership de l’Europe.