Nhóm Viện Khoa học Trung Quốc Viện Tự động hóa Phát triển Robot Bảo trì Mục tiêu Laser NHANH CHÓNG

Mới đây, dự án “Hệ thống robot vận hành và bảo trì nhanh chóng cho cơ sở hạ tầng khoa học trọng điểm” của Chương trình nghiên cứu trọng điểm quốc gia (NKRDP) đã được Bộ Khoa học và Công nghệ (MOST) nghiệm thu. Nhóm Jing Fengshui của Viện Tự động hóa, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đài quan sát Thiên văn Quốc gia của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Đài quan sát Thiên văn Vô tuyến Quý Châu đã cùng nhau phát triển robot bảo trì mục tiêu laser bề mặt phản chiếu như một trong những thành tựu mang tính bước ngoặt, có thể hoàn thiện laser một cách hiệu quả các nhiệm vụ làm sạch, tháo rời và thay thế mục tiêu, đã thực hiện thành công bề mặt phản chiếu NHANH CHÓNG trong việc bảo trì hoàn toàn tự động mục tiêu laser, để "Mắt Trung Quốc" cung cấp hỗ trợ vận hành và bảo trì. Cung cấp bảo đảm vận hành và bảo trì cho "China Sky Eye".
Kính thiên văn vô tuyến hình cầu khẩu độ 500 mét (FAST) là kính thiên văn vô tuyến có khẩu độ đơn lớn nhất và độ chính xác quan sát cao nhất trên thế giới. Có 2.225 mục tiêu laser được phân bố trên bề mặt phản chiếu của FAST, đây là một bộ phận quan trọng trong hệ thống điều khiển của nó, giống như những “con mắt” của bề mặt phản chiếu và cần được bảo trì, thay thế thường xuyên. Tuy nhiên, bề mặt phản chiếu được cấu tạo từ tấm nhôm có độ dày chỉ 1mm nên khó có thể chịu được trọng lượng của người lớn bình thường. Hiện tại, bề mặt phản chiếu chủ yếu dựa vào "người nhện vi trọng lực" để thực hiện bảo trì thủ công, nhược điểm là hiệu quả bảo trì thấp, độ an toàn kém và khó duy trì mục tiêu trong môi trường có độ dốc lớn, v.v.
Đối với môi trường bảo trì phức tạp trên bề mặt FAST, nhóm dự án đã giải quyết được các vấn đề kỹ thuật về chuyển động đa hướng trên bề mặt đặc biệt với độ dốc lớn, đo ba chiều trong môi trường phức tạp, đồng thời tự động quay và vặn các bu lông bất thường trong không khí. môi trường có cấu trúc và hoàn thành việc phát triển robot bảo trì mục tiêu. Toàn bộ hệ thống robot bao gồm hệ thống thực hiện bảo trì mục tiêu, nền tảng chuyển động đa hướng và hệ thống định vị, đồng thời có khả năng di chuyển đa hướng trên bề mặt phản chiếu, đo ba chiều chính xác vị trí mục tiêu, tháo dỡ và nắm bắt mục tiêu cũ, lắp ráp và vặn vít mục tiêu mới, v.v., và nó có thể tự động hoàn thành các nhiệm vụ thay thế và làm sạch mục tiêu cũng như thực hiện công việc bảo trì mục tiêu hoàn toàn tự động.
Để đảm bảo an toàn cho việc bảo trì NHANH CHÓNG tại chỗ, các thành viên của nhóm dự án đã thực hiện các thử nghiệm sửa lỗi trong thời gian dài trên robot trong môi trường mô phỏng bề mặt phản chiếu có độ dốc cao, xác minh hiệu suất di động của robot và hiệu suất bảo trì mục tiêu trong { {1}}điều kiện độ dốc cực cao. Sau khi gỡ lỗi thích ứng trong môi trường thực tế của Đài quan sát thiên văn vô tuyến Quý Châu, robot đã được áp dụng thành công vào việc thay thế và bảo trì mục tiêu laser trên bề mặt phản xạ của FAST, điều này sẽ giải quyết mạnh mẽ các vấn đề vận hành rủi ro cao, hiệu quả thấp bảo trì thủ công và các hạn chế trong việc quan sát trong điều kiện khí hậu, đồng thời sẽ cải thiện đáng kể hiệu quả và độ an toàn của hoạt động bảo trì của FAST.

(Trái) Người nhện vi trọng lực trên bề mặt phản chiếu của FAST (Phải) Mục tiêu laser trên bề mặt phản chiếu của FAST.

Robot bảo trì mục tiêu bằng laser NHANH CHÓNG

Thử nghiệm robot trên bề mặt phản chiếu NHANH CHÓNG

Ảnh nhóm các thành viên trong nhóm, từ trái sang: Kỹ sư cao cấp Jiang Zhiqian và Nhà nghiên cứu Zhu Lichun của Đài quan sát Thiên văn Quốc gia thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (NAO), Nhà nghiên cứu Jing Fengshui, nghiên cứu sinh Tao Rui và nghiên cứu sinh Fu Yichen của Viện Tự động hóa của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (IAAS) và Song Benning của Đài quan sát thiên văn vô tuyến Quý Châu (GRAS).