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中国空间站机械臂到底有多牛?捕获来访飞船如探囊取物

  原标题:中国空间站机械臂到底有多牛

中国空间站机械臂到底有多牛

  近日有天文摄影师拍摄到了正在近地轨道运行的天和核心舱,照片中可以看到空间站主机械臂,它原本安装在核心舱小柱段对地球一面,而在照片中它已经转移到了大柱段外表面,这是为什么呢?很简单呀,这说明机械臂已经“呆腻了”,还是活动一下身体吧。当然这是玩笑话,经查证,这是根据在轨关键技术验证安排,空间站机械臂在轨进行解锁展开及“爬行”测试任务。在飞控人员的密切监视和操控下,机械臂精准地实现了所有控制模式和预定动作,自基座位置缓缓展开,依次在天和核心舱上各目标适配器之间完成“爬行”切换,最后运动至常态构型存储。结果证明机械臂运动平稳、到位精准,爬行及状态切换正常,第一阶段在轨测试工作取得了圆满成功,就等着后面全力以赴,配合航天员认认真真地干活了。

中国空间站到底有多牛

  中国空间站核心舱上的机械臂,是我国目前智能程度最高、难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统,是对人类手臂的最真实还原。该机械臂最大承载能力25吨,可以移动空间站中的实验舱,空间站机械臂可辅助航天员出舱。

  有了这样大型机械臂,我们可以大范围转移航天员,航天员在出舱活动就可以很方便到达作业点;如果来往飞行器靠近,用机械臂就能悬停捕获,帮助它们对接到空间站上来,进行维修、维护、补给等操作。而且,空间站上有许多区域,需要定期通过机械臂来进行状态检测和巡检。比如天舟二号货运飞船发射之前,用机械臂就可以提前对空间站对接口进行监测和评估,给地面提供精准参考。

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核心舱机械臂通过末端执行器与目标适配器之间的对接与分离,类似于木工常用的榫卯结构,可实现舱体爬行功能,以一种类似蠕虫的运动方式移动到空间站的许多部分,进而在更大范围触达空间站各舱体外表面。

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  这个核心舱机械臂的设计灵感来自于蠕虫爬行,绝对是脑洞大开,用类似于木工常用的榫卯结构,就可以和空间站外侧预留的对接点(专业术语叫适配器)实现对接和分离,实现了舱体外爬行功能,这样就能在空间站各舱体外表面活动范围大大增加,别人没有,我们独此一份。因为目前在轨运行的国际空间站虽然有多个机械臂,但都是固定的。

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  为这个灵巧而又硕大的胳膊注入“灵魂”的是航天五院一群风华正茂的八零后设计师们。为了铸就中国自己的“擎天巨臂”,自2012年正式立项来,他们十年风雨兼程,凭着不服输的劲头和必胜的自信与决心,从一份份文件、一张张图纸干起,到零件加工、部件组装、单机装配直至整臂装调,从原理样机、工程样机,到初样、正样,再到出厂、发射、在轨开展工作,研制之路困难重重,每一步都凝聚着心血......功夫不负有心人,最终空间站大型机械臂项目入选“中国智能制造十大科技进展”,“全部核心部件实现国产化,负载自重比、操控精度等指标达到世界领先水平”,是中国空间站组装建造、运营管理、维护服务和空间应用的核心装备,是辅助航天员工作的“最佳助理”。

中国空间站到底有多牛

     这个牛气的中国空间站机械臂,是我国空间站工程的关键设备之一,全长10米,还能扩展到15米,寿命15年、负载能力25吨、末端定位精度45毫米。它是我国第一条大型、预备长期在轨运行的机械臂,由7个关节(具有七个自由度)、2根臂杆、2套延长件、2套末端执行器及相机、1套中央控制器及肘部相机组成,按照3+1+3构型形成整臂,功能作用类似于人体骨骼、肌肉与神经系统,通过指令可操作机械臂运动与精确定位,是实现机械臂运动、精确定位的执行机构。它集合了机械工程、力学、材料科学、控制科学、电子科学、信息、视觉、计算机科学等多学科交叉的战略性高技术,涉及“机-电-热-控-光”等多个领域,具备完全自主知识产权,打破了国际垄断。

     厉害了我的国。

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