安徽省极端环境机器人工程实验室与中国科学技术大学联合研发了仿生蛇形观测机械臂数字孪生智能控制系统，并在模拟聚变堆真空室环境中完成了系统级验证，各项指标满足要求。

该系统采用三层成熟度架构（L0-L1-L2）和五维数字孪生模型，有机融合物理实体、虚拟模型、孪生数据、功能服务及连接交互，构建了基于Python-ROS-Unity协同仿真平台。系统支持高保真3D可视化、多视角观测与运动轨迹显示，可实现算法仿真、硬件在环测试到实际部署的全流程开发与验证。机械臂具有8个关节、总长4 m，能够在狭窄管道及真空室复杂环境下实现末端离散轨迹跟踪，运动平滑且无突变。已经完成数字孪生控制平台的搭建及核心轨迹跟踪算法的仿真调试。并在在数字孪生平台上完成典型观测任务的全流程虚拟仿真验证。系统的关节位置跟踪精度、角速度平滑度、路径偏差恢复能力及多级故障响应逻辑等指标全部测试通过。

下一步该系统将集成到物理样机中，开展高真空、高温及电磁环境下的硬件在环实测，并进一步融合多物理场仿真（如ANSYS/COMSOL），提升数字模型在极端工况下的预测精度，最终实现聚变堆真空室内部的自主巡检与在线观测。