国际热核聚变实验堆（ITER）是以磁约束的方式实现受控核聚变的反应堆。针对ITER真空室第一壁检测的任务需求，以及ITER真空室高温真空强磁的复杂环境，论文提出了机械臂在高温（120℃）环境中工作的解决方案，设计了一套集成于机械臂的冷却系统。论文首先设计了双目相机关节实验，从理论分析和实验验证两个方面探究关节中冷却结构传热的过程，设计分析了在特定环境中，冷却回路进出口水温与回路中冷却水流量的关系。在双目相机关节的基础上，论文设计了高温机械臂冷却回路结构，并对回路中需要的仪表、散热水箱进行选型和设计。而且从理论上分析了在一定管路进出口水温下，整个冷却系统回路中的水流量，以及为维持冷却系统的热量平衡，散热水箱所处的环境温度。另外在保证冷却系统冷却效果的基础上，论文对冷却结构进行了优化设计，以使整个高温机械臂具有最小的自身负载。再次，论文设计了冷却控制系统，实现在特定工作点附近以机械臂中电子元器件的直接工作环境温度为反馈的冷却回路水流量自动控制。为了能够实时检测冷却系统的工作状态，冷却控制系统中集成了冷却回路参数监测及报警功能。最后，在解决高温问题的基础上，论文探索了高温真空强磁耦合环境中机械臂的解决方案。论文分析了高温真空强磁耦合环境给机械臂设计带来的挑战，并且对耦合环境中的双目相机关节进行了概念设计。