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中国空间站机械臂有多牛?具备舱体爬行功能还能给太空舱来个“”必一运动
时间: 2024-04-22浏览次数:
 必一运动6月17日,航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。进入空间站后,航天员要干些什么呢?神舟十二飞行乘组需要进行长达6、7个小时的出舱活动,其中一个考验是,三个航天员需要一起配合进行机械臂的使用。这个堪比“变形金刚”的“大力神臂”吸引了众多网友的注意力。  “天和”核心舱由生活控制舱、资源舱、节点舱三个部分构成,在太空为宇航员和科学家提供居住和科

  必一运动6月17日,航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。进入空间站后,航天员要干些什么呢?神舟十二飞行乘组需要进行长达6、7个小时的出舱活动,其中一个考验是,三个航天员需要一起配合进行机械臂的使用。这个堪比“变形金刚”的“大力神臂”吸引了众多网友的注意力。

  “天和”核心舱由生活控制舱、资源舱、节点舱三个部分构成,在太空为宇航员和科学家提供居住和科研环境。引人瞩目的是,“天和”核心舱外的一对大型机械臂。

  据人民日报报道必一运动,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。

  据中国电科21所(下称“21所”)4月介绍,该机械臂工作时最长长度可达18米左右、直径约4米左右,可以在太空抓取物体,方便设备的对接、安装、变轨、分离等操作。这对大型机械臂是我国首个具有七个自由度的机械臂,它采用了“肩部3关节+肘部1关节+腕部3关节”的配置方案,肩部与腕部关节配置相同,意味着机械臂两端活动功能一致,从而在太空可以实现类似人类手臂的运动能力。

  七个自由度意味着什么?21所专家说,这是对人类手臂的最真实还原,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,最大承载能力25吨。

  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。

  机械臂具备舱体爬行功能,并实现舱外状态监视。当机械臂转位实验舱时,可开展空间站建造任务。

  此外,机械臂可捕获来访悬停飞行器、转移货运飞船载荷、进行空间站舱表状态检查、辅助航天员出舱活动,并可与实验舱实现机械臂级联组合。

  中电科21所为机械臂配套了七关节运动驱动组件和其它核心部件,而这项工作从2009年就先期开始了必一运动,历时10年必一运动,经历了模样、初样、初样鉴定件、正样四个阶段,完成了正样11个品种共上百台产品的交付,研制过程贯穿了整个载人航天三期任务,这套核心部件因此在2020年获得了国防科学技术进步二等奖。

  央视新闻报道称,在中国空间站核心舱上的空间站机械臂,是我国目前智能程度最高、规模与技术难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统。

  航天科技集团五院、载人航天工程空间站系统副总指挥王鑫介绍称,空间站机械臂承担着悬停飞行器捕获必一运动、辅助航天员舱外活动、舱外货物搬运、舱体状态检查等重要任务,这些都需要机械臂具备精准控制和强大的自由运动能力。

  为此,空间站机械臂拥有7处关节、2处末端执行机构,对各位置的信息交互起到连接和转发的功能,对于机械臂关节和末端的灵活性、精准度起到着至关重要的作用。

  据介绍,机械臂位于核心舱小柱段,具备舱体爬行功能,并实现舱外状态监视。当机械臂转位实验舱时,可开展空间站建造任务。

  此外,机械臂可捕获来访悬停飞行器、转移货运飞船载荷、进行空间站舱表状态检查、辅助航天员出舱活动,并可与实验舱实现机械臂级联组合。

  实际我们国家为了空间站工程的建造,从2007年开始就全面启动了空间站机械臂的研发工作,而当时国际空间站的“加拿大臂2”型空间站机械臂,已经服役了6年。而更早的美国航天飞机使用的加拿大臂-1型机械臂的研制,更要追溯到上世纪80年代,因此从起点来说,我国和西方有着巨大的差距,而背后是中国和发达国家在机、电必一运动、控、动力学、仿真等各个空间机器人专业方向的巨大差距。

  在6月18日播出的《新闻1+1》节目中,中国载人航天工程总设计师周建平接受白岩松专访时表示,这些机械臂最大承载能力25吨,是中国空间站在轨建造能力水平的重要标志。

  他说:“机械臂其实就是一种现代化的手段和工具,可以给航天员提供强大的支撑,使得我们中国空间站的建造技术水平达到国际先进水平。”

  我国通过空间站机械臂的研制,实现了空间机器人产品的全流程研制,培养了一大批人才,实现了空间机器人系统研制体系的全方位构建。不但能够满足空间站机械臂的使用,而且还应用到月球探测采样机械臂、火星车移动系统等空间机器人系统研制需求,同时这些技术还可满足外骨骼机器人等军民融合方面的应用拓展。

  其中一名网友特别注意到了机械臂的舱体爬行功能。他写道:“机械臂能爬,好有想象力的创造!”

  另外,还有人开玩笑地称,“能不能把机械臂当杆”,伸出去给太空舱来个?

  (大众网·海报新闻编辑 陈凤祁 综合自新华网、央视网、人民日报、海报新闻等)


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