Команда Института автоматизации Китайской академии наук разработала робота для обслуживания лазерных мишеней FAST

Недавно проект Национальной программы ключевых исследований и разработок (NKRDP) «Роботизированная система FAST для эксплуатации и обслуживания крупной научной инфраструктуры» прошел одобрение Министерства науки и технологий (MOST). Группа Цзин Фэншуй Института автоматизации Китайской академии наук и Национальная астрономическая обсерватория Китайской академии наук, Гуйчжоуская радиоастрономическая обсерватория совместно разработали робота для обслуживания отражающей поверхности лазерного целеуказателя, который стал одним из знаковых достижений и может эффективно завершить лазерную разработку. задачи по очистке, разборке и замене мишени, успешно реализована отражающая поверхность FAST при полностью автоматизированном обслуживании лазерной мишени, для «Китайского глаза» для обеспечения поддержки эксплуатации и технического обслуживания. Предоставить гарантию на эксплуатацию и техническое обслуживание «China Sky Eye».
Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) — радиотелескоп с самой большой одинарной апертурой и самой высокой точностью наблюдения в мире. На отражающей поверхности FAST распределено 2225 лазерных мишеней, которые являются важной частью его системы управления, так же, как и «глаза» отражающей поверхности, и требуют регулярного обслуживания и замены. Однако отражающая поверхность состоит из алюминиевой пластины толщиной всего 1 мм, что затрудняет вес обычного взрослого человека. В настоящее время отражающая поверхность в основном полагается на «человека-паука в условиях микрогравитации» для выполнения ручного обслуживания, недостатки которого заключаются в низкой эффективности обслуживания, плохой безопасности и сложности в поддержании целевых целей в условиях больших уклонов и так далее.
Для сложной среды обслуживания на поверхности FAST команда проекта решила технические проблемы всенаправленного движения на специальной поверхности с большим уклоном, трехмерных измерений в сложной среде, а также автономного вращения и завинчивания аномальных болтов в нестандартных условиях. структурированную среду и завершили разработку целевого робота технического обслуживания. Роботизированная система в целом состоит из системы выполнения обслуживания цели, платформы всенаправленного движения и навигационной системы и способна всенаправленно ходить по отражающей поверхности, точное трехмерное измерение положения цели, демонтаж и захват старой цели, сборку и завинчивание новой мишени и т. д., и он может автономно выполнять задачи по замене и очистке мишени, а также выполнять полностью автоматические работы по техническому обслуживанию мишени.
Чтобы обеспечить безопасность обслуживания FAST на месте, члены проектной группы провели длительные эксперименты по отладке робота в моделируемой среде с отражающей поверхностью с большим уклоном, проверяя мобильную производительность робота и целевые характеристики обслуживания в условиях { {1}}Условия экстремального уклона. После адаптивной отладки в реальных условиях Радиоастрономической обсерватории Гуйчжоу робот был успешно применен для замены и обслуживания лазерной цели на отражающей поверхности FAST, что значительно решит проблемы работы с высоким риском и низкой эффективностью. ручного обслуживания и ограничений на наблюдение в климатических условиях, что значительно повысит эффективность и безопасность операций по техническому обслуживанию FAST.

(Слева) Человек-паук в условиях микрогравитации на отражающей поверхности FAST (Справа) Лазерная мишень на отражающей поверхности FAST.

Робот для обслуживания лазерных мишеней FAST

Тестирование робота на отражающей поверхности FAST

Групповое фото членов команды (слева направо): старший инженер Цзян Чжицянь и научный сотрудник Чжу Личунь из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (НАО), научный сотрудник Цзин Фэншуй, аспирант Тао Жуй и аспирант Фу Ичэнь из Института автоматизации. из Китайской академии наук (IAAS) и Сун Беннинг из Гуйчжоуской радиоастрономической обсерватории (GRAS).