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北京日報客戶端 | 記者 劉蘇雅

“中國天眼”（FAST）是世界上單體口徑最大、觀測精度最高的射電望遠(yuǎn)鏡，近日，國家重點研發(fā)計劃“重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施FAST運行維護(hù)作業(yè)機器人系統(tǒng)”項目通過驗收。其中， 反射面激光靶標(biāo)維護(hù)機器人作為標(biāo)志性成果之一，能夠自動“刷洗”FAST這口“大鍋”，實現(xiàn)了對反射面上激光靶標(biāo)的清潔、拆卸和換裝等自動化維護(hù)功能。

分布在FAST反射面上的2225個激光靶標(biāo)，是望遠(yuǎn)鏡控制系統(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。但反射面由厚度僅為1毫米的鋁板構(gòu)成，難以承受一個正常成年人的重量，目前其主要依賴“微重力蜘蛛人”進(jìn)行人工維護(hù)，存在維護(hù)效率低、安全性差、大坡度環(huán)境下靶標(biāo)難以維護(hù)等缺點。

用機器人代替人工，在最大坡度為56度的弧形反射面環(huán)境下進(jìn)行全自動靶標(biāo)更換，挑戰(zhàn)極大。反射面激光靶標(biāo)維護(hù)機器人由中國科學(xué)院自動化研究所與中國科學(xué)院國家天文臺、貴州射電天文臺聯(lián)合研制，針對FAST表面復(fù)雜的維護(hù)環(huán)境，研發(fā)團(tuán)隊多次迭代技術(shù)方案，在操作功能、魯棒性和重量這些互相矛盾的要求中不斷優(yōu)化、取舍，突破了大坡度特殊表面全向移動、復(fù)雜環(huán)境下三維測量、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下異形螺栓自主旋擰等技術(shù)難題，讓機器人能夠自主完成靶標(biāo)更換和清洗任務(wù)，開展全自動靶標(biāo)維護(hù)工作。

項目組表示，經(jīng)過現(xiàn)場實際環(huán)境的適應(yīng)性調(diào)試后，該機器人已成功應(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。

此次通過驗收的除反射面激光靶標(biāo)維護(hù)機器人外，還包括饋源支撐纜索及滑車檢測機器人、促動器自動化維護(hù)機器人平臺系統(tǒng)、饋源接收機拆裝機器人及無線電干擾智能監(jiān)測系統(tǒng)和饋源艙全天候智能測量系統(tǒng)。這套機器人系統(tǒng)將提升FAST的使用效率，促進(jìn)天文成果的產(chǎn)出。

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