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为什么7自由度机械臂能体现一个国家的工业和设计能力?2023-09-02 13:30

  8月20日,经过约6小时的出舱活动,神舟十二号航天员乘组密切协同,圆满完成出舱活动期间全部既定任务。

  此次出舱活动,航天员聂海胜、航天员刘伯明出舱,汤洪波在舱内协同配合出舱操作,先后完成了舱外扩展泵组安装、全景相机D抬升、舱外设施组装等任务,全过程顺利圆满,进一步检验了我国新一代舱外航天服的功能性能,检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性。

  这次出舱活动有很多震撼的画面,想必大家对聂海胜和刘伯明互拍的画面印象深刻,刘伯明几乎“挂”在空间站上,聂海胜则“站在机械臂上”,背景是蓝色的地球,蔚为壮观。

  航天员出舱活动经常离不开机械臂的支持,而且机械臂在飞行器捕获等方面也有发挥重要作用,被誉为“太空巧手”。那么,中国空间机械臂的水平如何?

  我们空间站核心舱上的机械臂,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。该机械臂最大承载能力25吨,可以移动空间站中的实验舱,能够给航天员提供各种强大支持。此次出舱活动中,核心舱机械臂首次托举航天员到指定位置圆满完成出舱操作,抬升天和核心舱舱外全景相机的位置,其大范围转移能力也得到了验证。

  在与国际先进机械臂各项指标对比中,咱们在其中的承载能力、精度和速度等关键指标,都处于国际领先水平,并且它的全部核心组件完完全全都是纯国产的。我们的太空机械臂,不但与国际空间站使用的“加拿大臂2”一样,具有7个自由度,和人手一样灵活,而且还能在空间站外面爬行,自行换位置。

  7个自由度意味着什么?7自由度机械臂技术体现了一个国家的工业和设计能力,它也是空间站的核心技术之一。7个自由度的太空机械臂,是当今世界最高水平,我们能够全部国产,本身已经非常厉害了,那么机械臂在舱外爬行,到底是怎么回事呢?通俗来说,它就跟毛毛虫差不多,或者叫尺蠖,可以通过头尾互换,在太空站舱外的若干节点上实现移动,这样就具备了更大的施展空间和作用。

  这是对人类手臂的最真实还原。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。

  客观的说,天宫机械臂的能力,在与国际先进机械臂各项指标对比中,咱们在其中的承载能力、精度和速度等关键指标,都处于国际领先水平,并且它的全部核心组件完完全全都是纯国产的。