中國天眼FAST運維作業機器人系統通過驗收

近日，國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項“重大科學基礎設施FAST運行維護作業機器人系統”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、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測系統、饋源艙全天候智能測量系統。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、高動態及全天候的測量技術難題。據介紹，當前望遠鏡饋源支撐測量系統主要依靠由全站儀、衛星定位系統、慣性組件組成的數據融合測量系統。其中全站儀是整個測量系統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，此時衛星定位系統和慣性組件仍然能保證測量數據的輸出，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是基于微波測距技術研究的一套新型多系統數據融合測量系統，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據，對望遠鏡向更高觀測頻段的擴展有著重要的現實意義。

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、難以維護大坡度環境下的靶標等缺點。 在經過貴州射電天文臺現場實際環境的適應性調試后，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的打造將解決FAST運行維護中人工無法到達的高危作業、制約望遠鏡使用的氣候影響等，提高望遠鏡的使用效率，促進天文成果的產出。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）