Jihokorejští vědci vyvinuli robotický systém, který měří elektromagnetické vlny s přesností tenčí než lidský vlas

Jihokorejští vědci z Korejského výzkumného institutu pro standardy a vědu (KRISS) vyvinuli robotický systém, který dokáže měřit elektromagnetické vlny s mimořádně vysokou přesností, a to výhradně s využitím domácích technologií.

Jihokorejští vědci z Korejského výzkumného institutu pro standardy a vědu (KRISS) vyvinuli robotický systém, který dokáže měřit elektromagnetické vlny s mimořádně vysokou přesností, a to výhradně s využitím domácích technologií. Tento systém kombinuje pokročilé robotické řízení s vlastním designem, kalibrací a měřicími technologiemi, čímž dosahuje vysoké přesnosti a flexibility pro širokou škálu aplikací.

Systém je navržen pro použití v obranných zbraních, komunikačních zařízeních nové generace a polovodičových anténách. Tým tvrdí, že dokáže řídit polohu s neuvěřitelnou přesností – až na jednu sedminu tloušťky lidského vlasu. Vzhledem k tomu, že elektromagnetická pásma používaná v komponentech pro komunikaci nové generace, anténách polovodičových pouzder a leteckých radarech se v posledních letech diverzifikovala, je tato přesnost klíčová. Vysokofrekvenční pásma nad desítky gigahertzů (GHz) mají velmi krátké vlnové délky, takže i nepatrné vychýlení měřeného objektu může výrazně ovlivnit výsledky. To vytváří potřebu vysoce přesné měřicí technologie.

KRISS na tuto výzvu reagoval zavedením robotické technologie, která dokáže přesně řídit polohu jak měřicího přístroje, tak cíle. Namísto spoléhání se pouze na komerční roboty vyvinul tým klíčové technologie interně, včetně návrhu systému, řídicích programů a kalibrace polohy, aby vytvořil ultra-přesnou měřicí platformu. Systém využívá robotiku se šesti stupni volnosti (6-DOF), což umožňuje pohyb ve všech směrech a rotaci, a podporuje různé geometrie skenování. Dokáže měřit elektromagnetické vlny v širokém frekvenčním rozsahu až do 750 GHz. Vědci dosáhli řízení zarovnání antény s přesností do 10 mikrometrů (μm), což je přibližně jedna sedmina tloušťky lidského vlasu, a zajišťují tak vysokou spolehlivost měření v citlivých vysokofrekvenčních pásmech.

Tento systém řeší prostorová a nákladová omezení konvenčních zařízení pro testování elektromagnetických vln tím, že využívá robota s flexibilní mobilitou. Namísto velkých instalací a vysokých stavebních nákladů umožňuje robotu přesně se pohybovat kolem cíle a provádět skenování. To umožňuje opakovaná vysoce přesná měření v omezených prostorech za nižší cenu. Tyto vlastnosti jsou obzvláště důležité pro obranné aplikace. Při vývoji zbraňových systémů se často používají zmenšené modely k vyhodnocení charakteristik rozptylu elektromagnetických vln. Malé chyby v tvaru nebo umístění mohou výrazně ovlivnit výsledky při aplikaci na plnohodnotné systémy. Technologie ultra-přesného řízení pomáhá tyto chyby snižovat a zlepšuje spolehlivost těchto hodnocení.

Design a řídicí software systému jsou zcela založeny na proprietární technologii. To umožňuje přizpůsobené konfigurace řízení, monitorování a měření pro různé průmyslové potřeby. Může být adaptován pro širokou škálu cílů, včetně komplexních struktur leteckých radarů, modulů fázovaných antén a polovodičových antén, které vyžadují extrémně přesné řízení. Kwon Jae-yong, hlavní výzkumník z KRISS Electromagnetic Wave Measurement Group, uvedl, že tento úspěch představuje systém měření elektromagnetických vln, který překonává omezení konvenčních pevných měřicích metod kombinací flexibilní mobility robotů s technologií přesného řízení nezávisle vybudovanou KRISS. V budoucnu bude do systému integrována umělá inteligence, aby se dále zlepšily technologie měření elektromagnetických vln v klíčových národních strategických sektorech, včetně obrany, polovodičů a komunikací nové generace.