“中国天眼”有了“刷锅”机器人
(资料图)
“中国天眼”（FAST）是世界上单体口径最大、观测精度最高的射电望远镜，近日，国家重点研发计划“重大科学基础设施FAST运行维护作业机器人系统”项目通过验收。其中，反射面激光靶标维护机器人作为标志性成果之一，能够自动“刷洗”FAST这口“大锅”，实现了对反射面上激光靶标的清洁、拆卸和换装等自动化维护功能。
分布在FAST反射面上的2225个激光靶标，是望远镜控制系统的重要组成部分，宛如反射面的“眼睛”，需要定期维护和更换。但反射面由厚度仅为1毫米的铝板构成，难以承受一个正常成年人的重量，目前其主要依赖“微重力蜘蛛人”进行人工维护，存在维护效率低、安全性差、大坡度环境下靶标难以维护等缺点。
用机器人代替人工，在最大坡度为56度的弧形反射面环境下进行全自动靶标更换，挑战极大。反射面激光靶标维护机器人由中国科学院自动化研究所与中国科学院国家天文台、贵州射电天文台联合研制，针对FAST表面复杂的维护环境，研发团队多次迭代技术方案，在操作功能、鲁棒性和重量这些互相矛盾的要求中不断优化、取舍，突破了大坡度特殊表面全向移动、复杂环境下三维测量、非结构化环境下异形螺栓自主旋拧等技术难题，让机器人能够自主完成靶标更换和清洗任务，开展全自动靶标维护工作。
项目组表示，经过现场实际环境的适应性调试后，该机器人已成功应用于FAST反射面激光靶标的更换维护，将有力解决此前存在的高危作业风险隐患、人工维护效率低下、气候条件制约观测等问题，极大提升FAST维护作业的效率和安全性。
此次通过验收的除反射面激光靶标维护机器人外，还包括馈源支撑缆索及滑车检测机器人、促动器自动化维护机器人平台系统、馈源接收机拆装机器人及无线电干扰智能监测系统和馈源舱全天候智能测量系统。这套机器人系统将提升FAST的使用效率，促进天文成果的产出。
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