中国空间站机械臂达世界领先水平

  中评社北京8月23日电/据大公报报道,神舟十二号航天员乘组近日完成约6小时的第二次出舱活动,聂海胜站在中国空间站机械臂上与蔚蓝地球合影,画面震撼。和第一次出舱活动一样,一对“天和”核心舱外可移动七自由度的大型太空机械臂,犹如托举航天员的“太空巧手”,最大承载能力达25吨,末端定位精度45毫米,在出舱过程中发挥巨大作用。横向对比欧美太空机械臂,中国空间站机械臂操控精度、负载自重比和扩展性等指标均达到世界领先水平。

  据悉,中国空间站核心舱上的空间站机械臂是中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。中国载人航天工程总设计师周建平此前介绍称,这些机械臂最大承载能力25吨,作用在于空间站组装建造、维护维修、辅助航天员出舱活动等任务,“是中国空间站在轨建造能力水平的重要标志”。

  爬行转移抓取 角度任意调校

  根据官方公布的信息,该机械臂平时安装在核心舱的小柱段上,主体结构是两根臂杆,展开长度10.2米,重约700千克,其肩部设置3个关节、肘部设置1个关节、腕部设置3个关节,每个关节对应1个自由度,具有7个自由度。通过各个关节的旋转,空间站核心舱机械臂能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作,为航天员顺利开展出舱任务提供强有力的保证。

  为扩大任务触及范围,该机械臂具备爬行功能。由于核心舱机械臂采用“肩3+肘1+腕3”关节配置方案,肩部和腕部关节配置相同,意味着机械臂两端活动功能是一样的。机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离,同时配合各关节的联合运动,从而实现在舱体上的爬行转移。

  除了支持航天员出舱活动外,机械臂在后续任务中还将承担舱段转位、悬停飞行器捕获和辅助对接、舱外货物搬运、空间环境试验平台照料等重要任务。该机械臂还可以从10米扩展到15米,把小臂和大臂组合在一起,形成一个更长的组合臂。机械臂设计寿命15年、负载能力25吨、末端定位精度45毫米,可实现大范围、大负载操作以及局部精细化操作。此外,机械臂以后还可以扩展到实验舱Ⅰ、实验舱Ⅱ,还有光学舱,这些舱都可以进行舱外机械臂支持航天员开展的一些作业。

  核心部件国产 树立行业标准

  值得一提的是,太空站机械臂是中国航天事业发展的新领域之一,航天科技集团五院在抓总研制过程中在关键技术、原材料选用、制造工艺、适应太空站环境的长寿命设计等方面均作出巨大的突破和创新。在研制团队的努力下,中国已成为世界上第三个掌握大型太空机械臂核心技术并应用的国家,全部核心部件实现国产化,并形成多项国家太空机械人行业标准,引领太空智能装备的中国制造之路。