Tim Otomasi Institut Ilmu Pengetahuan Tiongkok Mengembangkan Robot Pemeliharaan Target Laser CEPAT

Baru-baru ini, proyek Program Penelitian dan Pengembangan Kunci Nasional (NKRDP) "Sistem Robot Pengoperasian dan Pemeliharaan CEPAT untuk Infrastruktur Sains Utama" telah lulus penerimaan Kementerian Sains dan Teknologi (MOST). Kelompok Jing Fengshui dari Institut Otomasi, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan Observatorium Astronomi Nasional dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, Observatorium Astronomi Radio Guizhou bersama-sama mengembangkan robot pemeliharaan target laser permukaan pantulan sebagai salah satu pencapaian penting, dapat menyelesaikan laser secara efisien tugas pembersihan, pembongkaran dan penggantian target, berhasil merealisasikan permukaan pantulan CEPAT pada pemeliharaan target laser yang sepenuhnya otomatis, untuk "China Eye" untuk memberikan dukungan operasi dan pemeliharaan. Memberikan jaminan pengoperasian dan pemeliharaan untuk "China Sky Eye".
Teleskop radio bola bukaan lima ratus meter (FAST) adalah teleskop radio dengan bukaan tunggal terbesar dan presisi observasi tertinggi di dunia. Terdapat 2.225 target laser yang didistribusikan pada permukaan pantulan FAST, yang merupakan bagian penting dari sistem kendalinya, seperti "mata" pada permukaan pantulan, dan perlu dirawat dan diganti secara teratur. Namun permukaan reflektifnya terbuat dari pelat aluminium dengan ketebalan hanya 1 mm, sehingga sulit menahan beban orang dewasa normal. Saat ini, permukaan reflektif terutama mengandalkan "manusia gayaberat mikro" untuk melakukan pemeliharaan manual, yang memiliki kekurangan berupa efisiensi pemeliharaan yang rendah, keamanan yang buruk, dan sulitnya mempertahankan target sasaran di lingkungan lereng yang besar, dan sebagainya.
Untuk lingkungan pemeliharaan yang kompleks di permukaan FAST, tim proyek telah memecahkan masalah teknis pergerakan segala arah pada permukaan khusus dengan gradien besar, pengukuran tiga dimensi di lingkungan yang kompleks, serta pemintalan otonom dan pemasangan baut abnormal di non- lingkungan terstruktur, dan menyelesaikan pengembangan robot pemeliharaan target. Sistem robot secara keseluruhan terdiri dari sistem eksekusi pemeliharaan target, platform gerak omnidirection dan sistem navigasi, dan mampu berjalan omnidirection pada permukaan reflektif, pengukuran posisi target tiga dimensi yang tepat, membongkar dan menangkap target lama, merakit dan memasang target baru, dll., dan dapat secara mandiri menyelesaikan tugas penggantian dan pembersihan target dan melakukan pekerjaan pemeliharaan target otomatis penuh.
Untuk memastikan keamanan pemeliharaan FAST di lokasi, anggota tim proyek melakukan eksperimen debugging yang lama pada robot di bawah lingkungan simulasi permukaan reflektif kemiringan tinggi, memverifikasi kinerja seluler robot dan kinerja pemeliharaan target di bawah { {1}}derajat kondisi kemiringan ekstrim. Setelah debugging adaptif di lingkungan aktual Observatorium Astronomi Radio Guizhou, robot telah berhasil diterapkan pada penggantian dan pemeliharaan target laser pada permukaan pantulan FAST, yang akan sangat memecahkan masalah operasi berisiko tinggi, efisiensi rendah pemeliharaan manual, dan kendala observasi dalam kondisi iklim, dan akan sangat meningkatkan efisiensi dan keselamatan operasi pemeliharaan FAST.

(Kiri) Manusia laba-laba gayaberat mikro pada permukaan reflektif FAST (Kanan) Target laser pada permukaan reflektif FAST.

Robot Pemeliharaan Sasaran Laser CEPAT

Pengujian robot pada permukaan reflektif CEPAT

Foto bersama anggota tim, dari kiri: Insinyur Senior Jiang Zhiqian dan Peneliti Zhu Lichun dari Observatorium Astronomi Nasional Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (NAO), Peneliti Jing Fengshui, mahasiswa PhD Tao Rui dan mahasiswa PhD Fu Yichen dari Institut Otomasi dari Chinese Academy of Sciences (IAAS), dan Song Benning dari Guizhou Radio Astronomy Observatory (GRAS).