中國天眼FAST運維作業(yè)機器人系統(tǒng)通過驗收

近日，國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”重點專項“重大科學基礎設施FAST運行維護作業(yè)機器人系統(tǒng)”項目通過驗收，將為“中國天眼”提供運行維護保障。

本次驗收項目包括五套機器人系統(tǒng)和平臺，分別是饋源支撐纜索及滑車檢測機器人、促動器自動化維護機器人平臺系統(tǒng)、反射面激光靶標維護機器人、饋源接收機拆裝機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目牽頭承擔單位，中國科學院國家天文臺、哈爾濱工業(yè)大學等10家單位參與本項工作。

饋源支撐纜索及滑車檢測機器人

其中由國家天文臺承擔的饋源艙全天候智能測量系統(tǒng)作為其中一項標志性成果，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難題。據(jù)介紹，當前望遠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備，全站儀正常工作時測量精度可以達到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的應用，有力保障了望遠鏡在貴州野外苛刻氣候條件下的全天候高精度運行，給科學用戶提供了全時段的高精度指向測量數(shù)據(jù)，對望遠鏡向更高觀測頻段的擴展有著重要的現(xiàn)實意義。

由中國科學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維護機器人作為其中一項重要成果，可高效完成激光靶標的清潔、拆卸和換裝等任務，成功實現(xiàn)了對FAST反射面上激光靶標的全自動維護。 FAST反射面上分布了2225個激光靶標，是其控制系統(tǒng)的重要組成部分，宛如反射面的“眼睛”，需要定期維護和更換。然而，反射面由厚度僅為1mm的鋁板構成，難以承受一個正常成年人的重量，存在維護效率低、安全性差、難以維護大坡度環(huán)境下的靶標等缺點。 在經(jīng)過貴州射電天文臺現(xiàn)場實際環(huán)境的適應性調試后，該機器人已成功應用于FAST反射面激光靶標的更換維護，將有力解決此前存在的高危作業(yè)風險隱患、人工維護效率低下、氣候條件制約觀測等問題，極大提升FAST維護作業(yè)的效率和安全性。

反射面激光靶標維護機器人

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

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）