Innovative Wissenschaftler haben erfolgreich einen FAST-Laserzielwartungsroboter entwickelt

Nach offiziellen Angaben der Chinesischen Akademie der Wissenschaften wurde der von Jing Fengshuis Forschungsgruppe am Institut für Automatisierung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Astronomischen Observatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelte Laserziel-Wartungsroboter für reflektierende Oberflächen entwickelt Das Guizhou Radio Astronomy Observatory wird im Rahmen des nationalen Schlüsselforschungs- und Entwicklungsprogramms „FAST Operation and Maintenance of Major Scientific Infrastructure“ genutzt. Eine wichtige Errungenschaft des „Operation Robot System“-Projekts wurde vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie anerkannt. Der Roboter kann die Reinigungs-, Demontage- und Austauschaufgaben von Laserzielen effizient erledigen, eine vollautomatische Wartung von Laserzielen auf der reflektierenden FAST-Oberfläche realisieren und Betriebs- und Wartungsunterstützung für das „China Sky Eye“ leisten

FAST ist das weltweit größte und genaueste Einzelapertur-Radioteleskop mit einer Apertur von 500 Metern. Auf seiner reflektierenden Oberfläche sind 2225 Laserziele verteilt. Diese Ziele sind wie die „Augen“ der reflektierenden Oberfläche ein integraler Bestandteil des Steuerungssystems und müssen regelmäßig gewartet und ausgetauscht werden. Allerdings besteht die reflektierende Oberfläche aus 1 mm dickem Aluminiumblech und kann das Gewicht eines normalen Erwachsenen nicht tragen. Derzeit sind Wartungsarbeiten hauptsächlich auf den „Microgravity Spiderman“ angewiesen, es gibt jedoch Probleme wie geringe Wartungseffizienz, schlechte Sicherheit und Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung von Zielen in Umgebungen mit großen Hängen

Das Projektteam hat erfolgreich einen Zielwartungsroboter entwickelt, um die komplexe Wartungsumgebung auf der FAST-Oberfläche zu bewältigen. Das Robotersystem besteht aus einem Zielwartungsausführungssystem, einer omnidirektionalen Bewegungsplattform und einem Navigationssystem. Es kann sich omnidirektional auf speziellen Oberflächen mit großen Neigungen bewegen, dreidimensionale Messungen in komplexen Umgebungen durchführen und speziell geformte Bolzen in unstrukturierten Umgebungen autonom verschrauben . . Der Roboter kann die Haltung des Ziels genau messen, Vorgänge wie das Zerlegen und Greifen alter Ziele sowie das Zusammenbauen und Festziehen neuer Ziele durchführen, Aufgaben zum Ersetzen und Reinigen von Zielen durchführen und Zielwartungsaufgaben vollautomatisch durchführen

Um die Sicherheit der FAST-Wartung vor Ort zu gewährleisten, führten die Mitglieder des Projektteams langfristige Debugging-Experimente am Roboter in einer Simulationsumgebung mit reflektierender Oberfläche mit hoher Neigung durch und überprüften dabei die Bewegungsleistung des Roboters und die angestrebte Wartungsleistung unter 56 Grad Extremer Hangzustand. Nach dem adaptiven Debugging in der tatsächlichen Umgebung des Guizhou Radio Astronomy Observatory wurde der Roboter erfolgreich beim Austausch und der Wartung des reflektierenden Oberflächenlaserziels FAST eingesetzt und löste damit wirksam die zuvor bestehenden Betriebsrisiken mit hohem Risiko, die ineffiziente manuelle Wartung und die klimatischen Bedingungen Dies wirkte sich auf die Beobachtungsbeschränkungen und andere Probleme aus und verbesserte dadurch die Effizienz und Sicherheit der FAST-Wartungsvorgänge

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