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燕山大学参与世界最大口径射电望远镜(FAST)核心部件设计研发

Admin - admin 于2019年08月10日发表  

  本报讯(记者高扬)7月8日,记者获悉,正在贵州黔南州建设的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)主体工程完工,进入测试调试阶段。这只受世界天文学关注的“观天巨眼”预计今年9月全部竣工,开始探索宇宙深处的奥秘。

  FAST综合体现了我国高新技术产业的创新能力,将在未来20年至30年保持世界一流设备的地位。从技术预研到施工建设,全国20余所大学和研究所的百余位科技骨干参加到FAST项目中,这其中,就包含燕山大学机械工程学院赵永生教授和他的团队成员,这个团队参与了“天眼”核心部件——馈源舱系统的设计研发工作。

  馈源舱是“天眼”项目中高精度定位的接收机,最大直径13米、高7.6米、重30吨,所有收集到的宇宙信号都要汇集到这里,是集结构、机构、测量、控制等多种技术于一体的光机电复杂系统,

  “如果把FAST比作一只‘眼睛’,馈源舱就好比‘眼球’,我们的研发工作就相当于设计了‘眼球’内用于精确聚焦和调整视觉系统的‘视网膜’,如果这个‘视网膜’出问题,‘眼睛’看东西是模糊的。”赵永生教授形容道,“我们为馈源舱设计的运动系统就为‘天眼’做了精确的聚焦,为馈源舱准确工作提供了理论支持和技术指导。”

  从高空看,FAST犹如一只巨大的眼睛,是由4000多块反射面组成的巨大球面,面积相当于30个足球场大小。球面周围有6座支撑塔,馈源舱由6条钢索悬吊在巨大球面的中心。“天眼”的每块反射面可随天体移动调整方向,馈源舱也随之运动,采集反馈信息。

  如何用钢索驱动实现馈源舱大范围、高精度空间定位,是一个极具突破性的技术难题。

  赵永生教授的研发团队将燕山大学成熟的并联机器人技术应用到馈源舱,能够实现馈源舱高精度的位置调整和指向***。打个比方,如果把传统的串联机器人比作人的胳膊,并联机器人就相当于把多个胳膊合在了一起,只需要在机架上安装一台电机驱动,多个手臂就可以同时横向、纵向、斜向多个方向运动。

  赵永生教授介绍,目前,燕山大学的并联机器人技术在军事和民用都有重要应用,形成了独具特色的并联机构现代分析与综合的理论体系,成功地将并联机器人技术引入到天线高精调姿、航空运输、核电装备制造等多个领域,解决了并联机器人应用于重载高精度调整、大型自动装卸等关键技术难题,为我国装备制造升级及机器人产业进步起到了重要推动作用。


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2023-09-18 14:06:43重新编辑
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