空间站黑科技：核心舱机械臂的详细科普...

优胜周平老师

       空间站核心舱机械臂由航天科技集团五院抓总研制，是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统，主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。



    核心舱机械臂展开长度为10.2米，未来还可以加长到15米，两头都有执行机构，操作的精细程度末端也高达45毫米，可以负载25吨的重物。机械臂不仅有视觉，触觉，关节，还有自主分析能力。最难的就是连接机构，对接处是需要承重的，而且连接处要解决电力，控制和各种传感器的连接稳定性和可靠性问题，这才是妥妥的黑科技！

    它是一款模仿人类手臂的七自由度机械臂，核心舱机械臂的肩部设置了三个关节、肘部设置了一个关节、腕部设置了三个关节，一共七个关节。每一个关节对应一个自由度，就如同人的手臂一般，为航天员出舱顺利开展出舱任务提供了强有力的保证。



    中国空间站机械臂具备舱外爬行功能，能够极大拓展机械臂的工作范围，能够舱外爬行，精准对接，足以说明智能化和仿生学水平绝对是世界顶尖的，印证了那句“剪刀手”的操作，也就是说遇到太空垃圾或者报废卫星，能够进行捕获！同时这款机械臂的工作范围几乎可以覆盖整个空间站表面，减少航天员出舱工作的危险！

    空间站核心舱机械臂是我国首个可长期在太空轨道运行的机械臂，它能真实模拟人手臂的灵活转动，在前后左右的任何角度和部位抓取物体，是我国首次实现大型空间机械臂的工程研制产品。



1月6日凌晨，机械臂成功捕获天舟二号货运飞船，天舟二号货运飞船与天和核心舱解锁分离后，在机械臂拖动下以核心舱节点舱球心为圆心进行平面转位；接着反向操作，直至货运飞船与核心舱重新对接并完成锁紧。此次试验，初步检验了利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性，验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术，为后续空间站在轨组装建造积累了经验。