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LAMOST光纤定位单元防碰撞系统的设计
资料介绍
LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope，大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜)光纤定位采用的是各个光纤自动定位的模式，每个光纤的观测区域是一个直径35mm围成的区域，为了保证4000个光纤的观测区域能够覆盖整个焦面以提高观测效率，必须使相邻光纤的观测区域有部分重叠，这样相邻光纤的夹持机构在运动过程中可能出现相互碰撞，造成定位失败甚至结构损坏。因此光纤头防碰撞装置是LAMOST系统正常运行的重要保证，是本论文的主要研究内容。 防止碰撞的方式可以有两个层次，一种是硬保护，就是在单元头部加装传感器，当相邻单元头靠近到危险距离或者刚刚接触时立即停止相应单元的移动。一种是软保护，就是在软件中综合考虑从观测规划到运动路径设计等各种情况，避免碰撞发生。本次设计是基于硬保护层次展开的，设计思想是将可能碰撞的部分做成有一定电位的导电体或者给可能碰撞的部分一定频率的脉冲。这样，当它们发生碰撞时电位或者脉冲将发生变化，控制器检测到这种变化即可判定出现了故障。 从结构上看，最多会三个单元头碰到一起，如果能够解决好相邻的三个光纤定位单元的防碰撞检测，则整个系统的检测就可以解决了。针对LAMOST光纤定位系统的定位单元在定位过程中可能发生碰撞的问题，本文构造了一套基于AT89S51单片机的防碰撞系统，分别运用相位检测法和脉冲检测法解决了这一问题。通过状态进行实时检测，并将检测的结果反馈至控制主机，控制主机根据反馈的结果做出相应的决策。这为LAMOST光纤定位单元稳定且可靠地运行提供了保障，也提高了定位系统的维护效率。
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