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“中國天眼”（FAST）是世界上單體口徑最大、觀測精度最高的射電望遠鏡，近日，國家重點研發計劃“重大科學基礎設施FAST運行維護作業機器人系統”項目通過驗收。其中，反射面激光靶標維護機器人作為標志性成果之一，能夠自動“刷洗”FAST這口“大鍋”，實現了對反射面上激光靶標的清潔、拆卸和換裝等自動化維護功能。
分布在FAST反射面上的2225個激光靶標，是望遠鏡控制系統的重要組成部分，宛如反射面的“眼睛”，需要定期維護和更換。但反射面由厚度僅為1毫米的鋁板構成，難以承受一個正常成年人的重量，目前其主要依賴“微重力蜘蛛人”進行人工維護，存在維護效率低、安全性差、大坡度環境下靶標難以維護等缺點。
用機器人代替人工，在最大坡度為56度的弧形反射面環境下進行全自動靶標更換，挑戰極大。反射面激光靶標維護機器人由中國科學院自動化研究所與中國科學院國家天文臺、貴州射電天文臺聯合研制，針對FAST表面復雜的維護環境，研發團隊多次迭代技術方案，在操作功能、魯棒性和重量這些互相矛盾的要求中不斷優化、取舍，突破了大坡度特殊表面全向移動、復雜環境下三維測量、非結構化環境下異形螺栓自主旋擰等技術難題，讓機器人能夠自主完成靶標更換和清洗任務，開展全自動靶標維護工作。
項目組表示，經過現場實際環境的適應性調試后，該機器人已成功應用于FAST反射面激光靶標的更換維護，將有力解決此前存在的高危作業風險隱患、人工維護效率低下、氣候條件制約觀測等問題，極大提升FAST維護作業的效率和安全性。
此次通過驗收的除反射面激光靶標維護機器人外，還包括饋源支撐纜索及滑車檢測機器人、促動器自動化維護機器人平臺系統、饋源接收機拆裝機器人及無線電干擾智能監測系統和饋源艙全天候智能測量系統。這套機器人系統將提升FAST的使用效率，促進天文成果的產出。
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