7月8日,記者獲悉,正在貴州黔南州建設的世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)主體工程完工,進入測試調試階段。這只受世界天文學關注的“觀天巨眼”預計今年9月全部竣工,開始探索宇宙深處的奧秘。
FAST綜合體現(xiàn)了我國高新技術產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力,將在未來20年至30年保持世界一流設備的地位。從技術預研到施工建設,全國20余所大學和研究所的百余位科技骨干參加到FAST項目中,這其中,就包含燕山大學機械工程學院趙永生教授和他的團隊成員,這個團隊參與了“天眼”核心部件——饋源艙系統(tǒng)的設計研發(fā)工作。
饋源艙是“天眼”項目中高精度定位的接收機,最大直徑13米、高7.6米、重30噸,所有收集到的宇宙信號都要匯集到這里,是集結構、機構、測量、控制等多種技術于一體的光機電復雜系統(tǒng),
“如果把FAST比作一只‘眼睛’,饋源艙就好比‘眼球’,我們的研發(fā)工作就相當于設計了‘眼球’內(nèi)用于精確聚焦和調整視覺系統(tǒng)的‘視網(wǎng)膜’,如果這個‘視網(wǎng)膜’出問題,‘眼睛’看東西是模糊的。”趙永生教授形容道,“我們?yōu)轲佋磁撛O計的運動系統(tǒng)就為‘天眼’做了精確的聚焦,為饋源艙準確工作提供了理論支持和技術指導。”
從高空看,F(xiàn)AST猶如一只巨大的眼睛,是由4000多塊反射面組成的巨大球面,面積相當于30個足球場大小。球面周圍有6座支撐塔,饋源艙由6條鋼索懸吊在巨大球面的中心!疤煅邸钡拿繅K反射面可隨天體移動調整方向,饋源艙也隨之運動,采集反饋信息。
如何用鋼索驅動實現(xiàn)饋源艙大范圍、高精度空間定位,是一個極具突破性的技術難題。
趙永生教授的研發(fā)團隊將燕山大學成熟的并聯(lián)機器人技術應用到饋源艙,能夠實現(xiàn)饋源艙高精度的位置調整和指向跟蹤。打個比方,如果把傳統(tǒng)的串聯(lián)機器人比作人的胳膊,并聯(lián)機器人就相當于把多個胳膊合在了一起,只需要在機架上安裝一臺電機驅動,多個手臂就可以同時橫向、縱向、斜向多個方向運動。
趙永生教授介紹,目前,燕山大學的并聯(lián)機器人技術在軍事和民用都有重要應用,形成了獨具特色的并聯(lián)機構現(xiàn)代分析與綜合的理論體系,成功地將并聯(lián)機器人技術引入到天線高精調姿、航空運輸、核電裝備制造等多個領域,解決了并聯(lián)機器人應用于重載高精度調整、大型自動裝卸等關鍵技術難題,為我國裝備制造升級及機器人產(chǎn)業(yè)進步起到了重要推動作用。(記者高揚)
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