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创新科学家成功研发FAST激光靶标维护机器人

风清月明 2025-08-04 19:22:05 币资讯已有人查阅

导读根据中国科学院官方信息显示，中国科学院自动化研究所景奉水课题组与中国科学院国家天文台、贵州射电天文台合作研制的反射面激光靶标维护机器人，作为国家重点研发计划“重大科学基础设施FAST运行维护作业机器人系统”项目的一项重要成果，已通过科技部验收。该机器人能够高效完成激光靶标的清洁、拆卸和更换任务，实现了对FAST反射面上激光靶标的全自动维护，为“中国天眼”提供了运维保障FAST是全球最大、最精确的单体口径射电望远镜，口径为500米。它的反射面上分布着2225个激光靶标，这些靶标是控制系统中不可或缺的一部分，

根据中国科学院官方信息显示，中国科学院自动化研究所景奉水课题组与中国科学院国家天文台、贵州射电天文台合作研制的反射面激光靶标维护机器人，作为国家重点研发计划“重大科学基础设施FAST运行维护作业机器人系统”项目的一项重要成果，已通过科技部验收。该机器人能够高效完成激光靶标的清洁、拆卸和更换任务，实现了对FAST反射面上激光靶标的全自动维护，为“中国天眼”提供了运维保障

FAST是全球最大、最精确的单体口径射电望远镜，口径为500米。它的反射面上分布着2225个激光靶标，这些靶标是控制系统中不可或缺的一部分，就像反射面的“眼睛”，需要定期维护和更换。然而，反射面由1mm厚的铝板构成，无法承受一个正常成年人的重量。目前，维护工作主要依赖“微重力蜘蛛人”，但存在维护效率低、安全性差以及难以在大坡度环境下维护靶标等问题

项目组成功研发了一款靶标维护机器人，以应对FAST表面复杂的维护环境。该机器人系统由靶标维护执行系统、全向运动平台和导航系统组成，能够在大坡度特殊表面全向移动、复杂环境下进行三维测量，以及在非结构化环境下自主旋拧异形螺栓等技术难题。机器人能够精确测量靶标位姿，进行旧靶标拆卸抓取和新靶标装配拧紧等操作，实现靶标的更换和清洗任务，并能够全自动地进行靶标维护工作

为了确保FAST现场维护的安全性，项目组成员在高坡度反射面模拟环境下对机器人进行了长时间的调试实验，验证了在56度极限坡度条件下机器人的移动性能和靶标维护性能。经过在贵州射电天文台现场实际环境中的适应性调试，该机器人已成功应用于FAST反射面激光靶标的更换维护，有效解决了之前存在的高危作业风险、低效的人工维护和气候条件对观测的限制等问题，从而提高了FAST维护作业的效率和安全性