Ekipa Inštituta za avtomatizacijo Kitajske akademije znanosti razvija FAST robota za vzdrževanje laserskih ciljev

Pred kratkim je Ministrstvo za znanost in tehnologijo (MOST) odobrilo projekt Nacionalnega ključnega raziskovalnega in razvojnega programa (NKRDP) "FAST Operation and Maintenance Robot System for Major Science Infrastructure". Skupina Jing Fengshui z Inštituta za avtomatizacijo Kitajske akademije znanosti in Nacionalni astronomski observatorij Kitajske akademije znanosti, Radioastronomski observatorij Guizhou, sta skupaj razvila robota za vzdrževanje laserske tarče z odsevno površino kot enega od pomembnih dosežkov, ki lahko učinkovito dokonča laser naloge čiščenja, razstavljanja in zamenjave tarče, uspešno realizirana FAST odsevna površina pri popolnoma avtomatiziranem vzdrževanju laserske tarče, za "China Eye" za zagotavljanje podpore pri delovanju in vzdrževanju. Zagotovite garancijo za delovanje in vzdrževanje za "China Sky Eye".
Sferični radijski teleskop s petstometrsko aperturo (FAST) je radijski teleskop z največjo enojno aperturo in najvišjo natančnostjo opazovanja na svetu. Na zrcalni površini FAST-a je razporejenih 2.225 laserskih tarč, ki je tako kot "očesa" zrcalne površine pomemben del njegovega nadzornega sistema in ga je treba redno vzdrževati in menjavati. Vendar pa je odsevna površina sestavljena iz aluminijaste plošče debeline le 1 mm, ki težko prenese težo normalne odrasle osebe. Trenutno se odsevna površina v glavnem opira na "mikrogravitacijskega človeka pajka" za izvajanje ročnega vzdrževanja, katerega pomanjkljivosti so nizka učinkovitost vzdrževanja, slaba varnost in težko vzdrževanje ciljnih ciljev v okolju velikih pobočij itd.
Za kompleksno vzdrževalno okolje na površini FAST je projektna skupina prebila tehnične težave vsesmernega gibanja na posebni površini z velikim gradientom, tridimenzionalne meritve v kompleksnem okolju ter avtonomno vrtenje in vijačenje neobičajnih vijakov v ne- strukturirano okolje in dokončal razvoj ciljnega robota za vzdrževanje. Robotski sistem kot celoto sestavljajo sistem za izvajanje vzdrževanja tarče, platforma za vsesmerno gibanje in navigacijski sistem ter je sposoben vsesmerne hoje po odsevni površini, natančnega tridimenzionalnega merjenja položaja tarče, razstavljanja in prijemanja stare tarče, sestavljanja in privijanje nove tarče itd., in lahko samostojno opravi naloge zamenjave in čiščenja tarče ter izvede popolnoma avtomatsko vzdrževanje tarče.
Da bi zagotovili varnost FAST vzdrževanja na kraju samem, so člani projektne skupine izvajali dolgotrajne poskuse odpravljanja napak na robotu v simuliranem okolju odsevne površine z velikim naklonom, pri čemer so preverjali robotovo mobilno zmogljivost in ciljno vzdrževalno zmogljivost pod { {1}}stopinjsko stanje ekstremnega naklona. Po prilagodljivem odpravljanju napak v dejanskem okolju radijskega astronomskega observatorija Guizhou je bil robot uspešno uporabljen za zamenjavo in vzdrževanje laserske tarče na zrcalni površini FAST, kar bo močno rešilo težave delovanja z visokim tveganjem, nizko učinkovitostjo ročnega vzdrževanja in omejitev pri opazovanju v podnebnih razmerah ter bo močno izboljšalo učinkovitost in varnost vzdrževanja FAST.

(Levo) Mikrogravitacijski človek pajek na odsevni površini FAST (desno) Laserska tarča na odsevni površini FAST.

FAST laserski robot za vzdrževanje ciljev

Testiranje robota na odsevni površini FAST

Skupinska fotografija članov ekipe z leve: višji inženir Jiang Zhiqian in raziskovalec Zhu Lichun z Nacionalnega astronomskega observatorija Kitajske akademije znanosti (NAO), raziskovalec Jing Fengshui, doktorski študent Tao Rui in doktorski študent Fu Yichen z Inštituta za avtomatizacijo kitajske akademije znanosti (IAAS) in Song Benning iz radioastronomskega observatorija Guizhou (GRAS).