韓國研究人員開發了一個基於機器人的系統,能夠以超高精度測量電磁波,這一切都是依靠完全國產的技術。韓國標準科學研究院(KRISS)的研究團隊將先進的機器人控制與自家設計、校準和測量技術相結合,創造出一個既準確又靈活的系統,適用於各種應用領域。該系統設計範圍廣泛,包括防禦武器、下一代通信設備和半導體天線。
該團隊聲稱,系統能夠以令人難以置信的精度控制位置,精確度可達到人類頭髮的七分之一。隨著下一代通信元件、半導體封裝天線和飛機雷達所使用的電磁波頻段日益多樣化,高頻波段(超過幾十吉赫,GHz)的波長非常短,因此即使是微小的測量目標偏差也會顯著影響結果,這就需要高精度的測量技術。
KRISS透過引入機器人技術來解決這一問題,該技術可以精確控制測量儀器和目標的位置。研究團隊不僅依賴商業機器人,還自主開發了系統設計、控制程序和位置校準等核心技術,建立了超精密測量平台。該系統使用六自由度(6-DOF)機器人,允許在所有方向上進行運動——上下、左右、前後以及旋轉,並支持各種掃描幾何形狀。它可以在高達 750 GHz 的寬頻率範圍內測量電磁波。
研究人員在天線對準控制方面達到了 10 微米(μm)的精度,約為人類頭髮厚度的七分之一,確保在敏感的高頻波段中具備高測量可靠性。該系統通過使用靈活移動的機器人,解決了傳統電磁波測試設施的空間和成本限制。這樣一來,無需大型安裝和高昂的建設成本,機器人可以精確地在目標周圍移動並進行掃描,實現反覆進行高精度測量,且成本更低。
這些特徵對於防禦應用尤為重要。在武器系統開發中,通常會使用縮小模型來評估電磁波散射特性,形狀或定位上的小誤差在應用於全尺寸系統時會顯著影響結果。超精密控制技術有助於減少這些誤差,提升評估的可靠性。
此外,系統的設計和控制軟件完全基於自主技術,這使得它能夠針對不同的工業需求進行定制化控制、監測和測量配置。它可以適應各種複雜的目標,包括飛機雷達結構、相控陣列天線模塊以及需要極高精度控制的半導體天線。KRISS 電磁波測量組的首席研究員權載勇表示,這一成果是結合機器人的靈活性與KRISS自主建造的精密控制技術,克服了傳統固定測量方法的限制。
未來,預計將整合人工智能技術,以進一步增強在防禦、半導體和下一代通信等關鍵國家戰略領域的電磁波測量技術。




