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近日，國家重點研發(fā)計劃“重大科學基礎設施FAST運行維護作業(yè)機器人系統(tǒng)”項目通過科技部驗收。中國科學院自動化研究所景奉水課題組與中國科學院國家天文臺、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標志性成果，可高效完成激光靶標的清潔、拆卸和換裝等任務，實現(xiàn)了對FAST反射面上激光靶標的全自動維護，為“中國天眼”提供運維保障。(注：買儀表，賣儀表就上儀表網(wǎng)！ 看資訊、查訂單…一站式全搞定！)
五百米口徑球面射電望遠鏡(FAST)是世界上單體口徑最大、觀測精度最高的射電望遠鏡。在FAST的反射面上分布了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，目前主要依賴“微重力蜘蛛人”進行人工維護，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。
針對FAST表面復雜的維護環(huán)境，項目組突破了大坡度特殊表面全向移動、復雜環(huán)境下三維測量、非結構化環(huán)境下異形螺栓自主旋擰等技術難題，完成了靶標維護機器人的研制。機器人系統(tǒng)整體上由靶標維護執(zhí)行系統(tǒng)、全向運動平臺和導航系統(tǒng)組成，能夠進行反射面全向行走、靶標位姿的精確三維測量、舊靶標拆卸抓取、新靶標裝配擰緊等操作，可自主完成靶標的更換和清洗任務，開展全自動的靶標維護工作。
為確保FAST現(xiàn)場維護的安全性，項目組成員在高坡度反射面模擬環(huán)境下對該機器人進行了長時間的調試實驗，驗證了56度極限坡度條件下機器人的移動性能和靶標維護性能。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，提升FAST維護作業(yè)的效率和安全性。
(左)FAST反射面上的微重力蜘蛛人(右)FAST反射面上的激光靶標
FAST激光靶標維護機器人
機器人在FAST反射面上進行測試
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