Zespół Instytutu Automatyki Chińskiej Akademii Nauk opracowuje SZYBKIEGO robota do konserwacji celów laserowych

W ostatnim czasie projekt Krajowego Kluczowego Programu Badań i Rozwoju (NKRDP) „FAST Operation and Maintenance Robot System for Major Science Infrastructure” uzyskał akceptację Ministerstwa Nauki i Technologii (MOST). Grupa Jing Fengshui z Instytutu Automatyki Chińskiej Akademii Nauk i Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Chińskiej Akademii Nauk, Radiowego Obserwatorium Astronomicznego w Guizhou wspólnie opracowały robota do konserwacji celu laserowego z powierzchnią odbijającą, co jest jednym z przełomowych osiągnięć, może skutecznie ukończyć laser zadania związane z czyszczeniem, demontażem i wymianą celu, pomyślnie zrealizowano powierzchnię odbijającą FAST w ramach w pełni zautomatyzowanej konserwacji celu laserowego, dla „China Eye” w celu zapewnienia wsparcia operacyjnego i konserwacyjnego. Zapewnij gwarancję działania i konserwacji „China Sky Eye”.
Radioteleskop sferyczny o aperturze pięćsetmetrowej (FAST) to radioteleskop o największej pojedynczej aperturze i najwyższej precyzji obserwacji na świecie. Na powierzchni odbijającej FAST znajduje się 2225 celów laserowych, które stanowią ważną część systemu sterowania, podobnie jak „oczy” powierzchni odbijającej i wymagają regularnej konserwacji i wymiany. Jednak powierzchnia odblaskowa składa się z aluminiowej płyty o grubości zaledwie 1 mm, która jest trudna do udźwignięcia ciężaru normalnej osoby dorosłej. Obecnie powierzchnia odblaskowa opiera się głównie na „pająku mikrograwitacyjnym” do ręcznej konserwacji, która ma wady związane z niską wydajnością konserwacji, słabym bezpieczeństwem i trudnymi do utrzymania celów docelowych w środowisku o dużych zboczach i tak dalej.
W przypadku złożonego środowiska konserwacji na powierzchni FAST zespół projektowy rozwiązał problemy techniczne związane z ruchem dookólnym na specjalnej powierzchni z dużym gradientem, pomiarami trójwymiarowymi w złożonym środowisku oraz autonomicznym wirowaniem i wkręcaniem nieprawidłowych śrub w nie- strukturalnym środowisku i ukończono prace nad docelowym robotem konserwacyjnym. System robota jako całość składa się z systemu realizacji utrzymania celu, platformy ruchu dookólnego oraz systemu nawigacji i jest w stanie dookólnie chodzić po powierzchni odblaskowej, precyzyjny trójwymiarowy pomiar pozycji celu, demontaż i chwytanie starego celu, montaż i przykręcanie nowego celu itp. i może samodzielnie wykonywać zadania związane z wymianą i czyszczeniem celu oraz przeprowadzać w pełni zautomatyzowane prace konserwacyjne celu.
Aby zapewnić bezpieczeństwo konserwacji na miejscu FAST, członkowie zespołu projektowego przeprowadzili długotrwałe eksperymenty debugowania robota w symulowanym środowisku powierzchni odbijającej o dużym nachyleniu, weryfikując wydajność mobilną robota i docelową wydajność konserwacji w warunkach { {1}}stopni ekstremalnego nachylenia. Po adaptacyjnym debugowaniu w rzeczywistym środowisku Obserwatorium Radioastronomicznego w Guizhou robot został z powodzeniem zastosowany do wymiany i konserwacji celu laserowego na powierzchni odbijającej FAST, co zdecydowanie rozwiąże problemy związane z działaniem wysokiego ryzyka i niską wydajnością ręcznej konserwacji i ograniczeń obserwacji w warunkach klimatycznych, a także znacznie poprawi wydajność i bezpieczeństwo operacji konserwacyjnych FAST.

(Po lewej) Mikrograwitacyjny człowiek-pająk na odblaskowej powierzchni FAST (po prawej) Cel laserowy na odblaskowej powierzchni FAST.

SZYBKI Robot do konserwacji celów laserowych

Testowanie robota na powierzchni odbijającej FAST

Zdjęcie grupowe członków zespołu, od lewej: starszy inżynier Jiang Zhiqian i badacz Zhu Lichun z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Chińskiej Akademii Nauk (NAO), badacz Jing Fengshui, doktorant Tao Rui i doktorant Fu Yichen z Instytutu Automatyki Chińskiej Akademii Nauk (IAAS) i Song Benning z Obserwatorium Radioastronomicznego w Guizhou (GRAS).