近日，国家重点研发计划“智能机器人”重点专项“重大科学基础设施FAST运行维护作业机器人系统”项目通过验收，将为“中国天眼”提供运行维护保障。
本次验收项目包括五套机器人系统和平台，分别是馈源支撑缆索及滑车检测机器人、促动器自动化维护机器人平台系统、反射面激光靶标维护机器人、馈源接收机拆装机器人及无线电干扰智能监测系统、馈源舱全天候智能测量系统。贵州射电天文台为本项目牵头承担单位，中国科学院国家天文台、哈尔滨工业大学等10家单位参与本项工作。
馈源支撑缆索及滑车检测机器人
其中由国家天文台承担的馈源舱全天候智能测量系统作为其中一项标志性成果，有效解决了野外条件下大尺度、高精度、高动态及全天候的测量技术难题。据介绍，当前望远镜馈源支撑测量系统主要依靠由全站仪、卫星定位系统、惯性组件组成的数据融合测量系统。其中全站仪是整个测量系统中精度最高的测量设备，全站仪正常工作时测量精度可以达到5mm。但在雨天、雾天时，全站仪可能会受天气影响无法正常工作，此时卫星定位系统和惯性组件仍然能保证测量数据的输出，但测量精度在一定程度上会受影响。馈源舱全天候智能测量系统是基于微波测距技术研究的一套新型多系统数据融合测量系统，这是首次基于微波测距的毫米级野外测量技术的应用，有力保障了望远镜在贵州野外苛刻气候条件下的全天候高精度运行，给科学用户提供了全时段的高精度指向测量数据，对望远镜向更高观测频段的扩展有着重要的现实意义。
由中国科学院自动化研究所与国家天文台、贵州射电天文台联合研制的反射面激光靶标维护机器人作为其中一项重要成果，可高效完成激光靶标的清洁、拆卸和换装等任务，成功实现了对FAST反射面上激光靶标的全自动维护。 FAST反射面上分布了2225个激光靶标，是其控制系统的重要组成部分，宛如反射面的“眼睛”，需要定期维护和更换。然而，反射面由厚度仅为1mm的铝板构成，难以承受一个正常成年人的重量，存在维护效率低、安全性差、难以维护大坡度环境下的靶标等缺点。 在经过贵州射电天文台现场实际环境的适应性调试后，该机器人已成功应用于FAST反射面激光靶标的更换维护，将有力解决此前存在的高危作业风险隐患、人工维护效率低下、气候条件制约观测等问题，极大提升FAST维护作业的效率和安全性。
反射面激光靶标维护机器人
“中国天眼”FAST作为世界上最灵敏的单口径射电望远镜，运行维护是保障其观测的重中之重。自动化维护机器人系统的打造将解决FAST运行维护中人工无法到达的高危作业、制约望远镜使用的气候影响等，提高望远镜的使用效率，促进天文成果的产出。
（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）