創新科學家成功研發FAST雷射標靶維護機器人

根據中國科學院官方資訊顯示，中國科學院自動化研究所景奉水課題組與中國科學院國家天文台、貴州射電天文台合作研發的反射面雷射標靶維護機器人，作為國家重點研發計畫「重大科學基礎設施FAST運作維護作業機器人系統」計畫的一項重要成果，已通過科技部驗收。該機器人能夠高效完成雷射標靶的清潔、拆卸和更換任務，實現了對FAST反射面上雷射標靶的全自動維護，為「中國天眼」提供了運維保障

FAST是全球最大、最精確的單體口徑射電望遠鏡，口徑為500公尺。它的反射面上分佈著2225個雷射靶標，這些靶標是控制系統中不可或缺的一部分，就像反射面的“眼睛”，需要定期維護和更換。然而，反射面由1mm厚的鋁板構成，無法承受一個正常成年人的重量。目前，維護工作主要依賴“微重力蜘蛛人”，但存在維護效率低、安全性差以及難以在大坡度環境下維護標靶等問題

計畫小組成功研發了一款標靶維護機器人，以因應FAST表面複雜的維護環境。該機器人系統由標靶維護執行系統、全向運動平台和導航系統組成，能夠在大坡度特殊表面全向移動、複雜環境下進行三維測量，以及在非結構化環境下自主旋擰異形螺栓等技術難題。機器人能夠精確測量標靶位姿，進行舊標靶拆卸抓取和新標靶裝配擰緊等操作，實現標靶的更換和清洗任務，並能夠全自動地進行標靶維護工作

為了確保FAST現場維護的安全性，專案組成員在高坡度反射面模擬環境下對機器人進行了長時間的調試實驗，驗證了在56度極限坡度條件下機器人的移動性能和標靶維護性能。經過在貴州射電天文台現場實際環境中的適應性調試，該機器人已成功應用於FAST反射面激光靶標的更換維護，有效解決了先前存在的高危險作業風險、低效的人工維護和氣候條件對觀測的限制等問題，從而提高了FAST維護作業的效率與安全性

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