中國天眼FAST運(yùn)維作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)通過驗(yàn)收

近日，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專項(xiàng)“重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施FAST運(yùn)行維護(hù)作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)”項(xiàng)目通過驗(yàn)收，將為“中國天眼”提供運(yùn)行維護(hù)保障。

本次驗(yàn)收項(xiàng)目包括五套機(jī)器人系統(tǒng)和平臺，分別是饋源支撐纜索及滑車檢測機(jī)器人、促動器自動化維護(hù)機(jī)器人平臺系統(tǒng)、反射面激光靶標(biāo)維護(hù)機(jī)器人、饋源接收機(jī)拆裝機(jī)器人及無線電干擾智能監(jiān)測系統(tǒng)、饋源艙全天候智能測量系統(tǒng)。貴州射電天文臺為本項(xiàng)目牽頭承擔(dān)單位，中國科學(xué)院國家天文臺、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等10家單位參與本項(xiàng)工作。

饋源支撐纜索及滑車檢測機(jī)器人

其中由國家天文臺承擔(dān)的饋源艙全天候智能測量系統(tǒng)作為其中一項(xiàng)標(biāo)志性成果，有效解決了野外條件下大尺度、高精度、高動態(tài)及全天候的測量技術(shù)難題。據(jù)介紹，當(dāng)前望遠(yuǎn)鏡饋源支撐測量系統(tǒng)主要依靠由全站儀、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、慣性組件組成的數(shù)據(jù)融合測量系統(tǒng)。其中全站儀是整個測量系統(tǒng)中精度最高的測量設(shè)備，全站儀正常工作時測量精度可以達(dá)到5mm。但在雨天、霧天時，全站儀可能會受天氣影響無法正常工作，此時衛(wèi)星定位系統(tǒng)和慣性組件仍然能保證測量數(shù)據(jù)的輸出，但測量精度在一定程度上會受影響。饋源艙全天候智能測量系統(tǒng)是基于微波測距技術(shù)研究的一套新型多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合測量系統(tǒng)，這是首次基于微波測距的毫米級野外測量技術(shù)的應(yīng)用，有力保障了望遠(yuǎn)鏡在貴州野外苛刻氣候條件下的全天候高精度運(yùn)行，給科學(xué)用戶提供了全時段的高精度指向測量數(shù)據(jù)，對望遠(yuǎn)鏡向更高觀測頻段的擴(kuò)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

由中國科學(xué)院自動化研究所與國家天文臺、貴州射電天文臺聯(lián)合研制的反射面激光靶標(biāo)維護(hù)機(jī)器人作為其中一項(xiàng)重要成果，可高效完成激光靶標(biāo)的清潔、拆卸和換裝等任務(wù)，成功實(shí)現(xiàn)了對FAST反射面上激光靶標(biāo)的全自動維護(hù)。 FAST反射面上分布了2225個激光靶標(biāo)，是其控制系統(tǒng)的重要組成部分，宛如反射面的“眼睛”，需要定期維護(hù)和更換。然而，反射面由厚度僅為1mm的鋁板構(gòu)成，難以承受一個正常成年人的重量，存在維護(hù)效率低、安全性差、難以維護(hù)大坡度環(huán)境下的靶標(biāo)等缺點(diǎn)。 在經(jīng)過貴州射電天文臺現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境的適應(yīng)性調(diào)試后，該機(jī)器人已成功應(yīng)用于FAST反射面激光靶標(biāo)的更換維護(hù)，將有力解決此前存在的高危作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)隱患、人工維護(hù)效率低下、氣候條件制約觀測等問題，極大提升FAST維護(hù)作業(yè)的效率和安全性。

反射面激光靶標(biāo)維護(hù)機(jī)器人

“中國天眼”FAST作為世界上最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，運(yùn)行維護(hù)是保障其觀測的重中之重。自動化維護(hù)機(jī)器人系統(tǒng)的打造將解決FAST運(yùn)行維護(hù)中人工無法到達(dá)的高危作業(yè)、制約望遠(yuǎn)鏡使用的氣候影響等，提高望遠(yuǎn)鏡的使用效率，促進(jìn)天文成果的產(chǎn)出。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）