中国空间站一条手臂竟然有7个关节?

2023-09-05 01:51
军事文摘·科学少年 2023年8期
关键词:航天飞机执行器手臂

你知道吗?中国空间站一共有两个机械臂,“大臂”天和机械臂和“小臂”问天机械臂。大机械臂长约10.2米,本身自重约0.74吨,最大承载力25吨,相当于普通人的一只胳膊抬起100千克重的东西,是当之无愧的“大力士”。小机械臂长约5米,最大承载力有3吨,这个“小手”相较大机械臂显得短小精悍,可以进行更为精细化的操作。别看个头小,它可以独立完成舱外载荷的安装、更换等操作,是名副其实的“小能手”。

两条机械臂各有分工,相互配合,既可以单独执行任务,也可以形成约15米长的组合机械臂。组合后,它们的覆盖半径更大,工作更灵活,机械臂独立或合作可完成八大任務。

中国空间站机械臂在太空正式“开工”

2022年1月6日6时59分,经过约47分钟的跨系统密切协同,中国空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功,这是我国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验。

2022年8月,中国空间站舱外机械臂开展了在轨测试,圆满完成预定测试任务。

拥有超强大脑

空间站大小机械臂其实都是智能机器人,它们拥有超强大脑,拥有和人类一样的视觉、触觉。机械臂的中央控制器就像人的超级大脑,可以进行复杂信息的处理。控制机械臂可以完成任务规划、自主避险、互动控制、信息处理等任务。

手臂七个关节超灵活

机械臂有3个肩关节、1个肘关节、3个腕关节,共有7个关节。它就像人的手臂一样灵活,机械臂的肩部和腕部配有末端执行器,就像人手一样能对不同物体抓取、巡视、拍照。

巡视、拍照超清晰

分布在机械臂中间和末端的相机让机械臂变成了一个超大的自拍杆,外部巡检360度无死角。机械臂上的相机就像人的眼睛,可以对目标进行拍照,也可以对目标相对位置进行实时测量。

“触觉神经”超灵敏

空间站末端执行器和关节上还配有力传感器,让机械臂有了类似人类的触觉神经,它可以感受外界施加的作用力,使其受到的伤害程度得到精准评估。

保护皮肤屏障超强韧

机械臂采用耐辐射、耐腐蚀的材料,外壳表面涂有防护涂层,贴有加热片,包覆热控多层。机械臂的这层皮肤像是中央空调,可调节机械臂的吸热和散热,主动控制机械臂的温度,让它们在恶劣的太空环境也能得到有效保护。

国际空间站的机械臂

人类第一种空间机械臂是由加拿大Spar公司设计制造。1981年,该公司和美国宇航局联合研制了4套供航天飞机使用的空间机械臂,被称“加拿大臂”。加拿大臂的重量为410.5千克,长约15米,由6个控制关节组成。6个自由度的加拿大臂安装在航天飞机左舷的纵梁上,采用航天员舱内遥控操作方式,用于展开和回收有效载荷,以及协助航天员进行舱外活动。美国航天飞机在维修哈勃望远镜的5次任务中,加拿大臂发挥了无可替代的作用。

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