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創(chuàng)歷史!中國航天員出艙7小時 機(jī)械臂如何成為航天員“座駕”

2021-07-05 08:42:25來源:四海網(wǎng)綜合

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  機(jī)械臂如何成為航天員“座駕”

  相比神舟七號的出艙方式,本次出艙任務(wù)中,空間站核心艙的機(jī)械臂首次托舉航天員到指定位置,圓滿完成出艙操作,因此它被媒體稱為“航天員座駕”。這一目前同類航天產(chǎn)品中復(fù)雜度最高、規(guī)模最大、控制精度最高的空間智能機(jī)械系統(tǒng)到底如何深度參與到出艙任務(wù)的呢?

  《環(huán)球時報》記者從空間站核心艙機(jī)械臂抓總研制單位——航天科技集團(tuán)五院了解到,核心艙機(jī)械臂展開長度為10.2米,最多能承載25噸的重量,是空間站任務(wù)中的“大力士”,主要承擔(dān)艙段轉(zhuǎn)位、航天員出艙活動、艙外貨物搬運(yùn)、艙外狀態(tài)檢查、艙外大型設(shè)備維護(hù)等八大類在軌任務(wù)。

  據(jù)介紹,空間站核心艙機(jī)械臂是我國首個可長期在太空軌道運(yùn)行的機(jī)械臂,肩部設(shè)置了三個關(guān)節(jié)、肘部設(shè)置了一個關(guān)節(jié)、腕部設(shè)置了三個關(guān)節(jié),一共七個關(guān)節(jié),每個關(guān)節(jié)對應(yīng)一個自由度,就如同人的手臂一般能自由活動。通過各個關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn),它能實(shí)現(xiàn)自身前后左右任意角度與位置的抓取和操作,為航天員出艙順利開展出艙任務(wù)提供強(qiáng)有力的保證。為擴(kuò)大任務(wù)觸及范圍,空間站核心艙機(jī)械臂還具備“爬行”功能。據(jù)介紹,機(jī)械臂通過末端執(zhí)行器與目標(biāo)適配器對接與分離,同時配合各關(guān)節(jié)的聯(lián)合運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)在艙體上的爬行轉(zhuǎn)移。

  在這次的艙外行走中,機(jī)械臂又是如何發(fā)揮“座駕”作用呢?航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體副主任設(shè)計師湯溢介紹說,在艙外時,航天員處于失重狀態(tài),再加上艙外航天服的加壓,活動起來十分不便。機(jī)械臂可以讓航天員免去攀爬環(huán)節(jié),為航天員節(jié)省最大體力。“最重要的是釋放了雙手,讓航天員能干更加有意義的事兒。”五院空間站系統(tǒng)副總師侯永青介紹:“我們做了一個叫腳限位器的,有點(diǎn)像咱們滑雪用的滑板。把它裝在機(jī)械臂上,人站在上面,通過機(jī)械臂的爬行到指定位置。”湯溢還透露:“腳限位器可以通過踮腳、左右腳用力實(shí)現(xiàn)前后、左右傾斜。”

  據(jù)《環(huán)球時報》記者了解,空間站機(jī)械臂是我國航天事業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域之一,研制單位在關(guān)鍵技術(shù)、原材料選用、制造工藝、適應(yīng)空間站環(huán)境的長壽命設(shè)計等方面均作出了巨大的突破和創(chuàng)新。中國由此成為世界上第三個掌握大型空間機(jī)械臂核心技術(shù)并應(yīng)用的國家,全部核心部件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,并形成多項國家空間機(jī)器人行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),引領(lǐng)空間智能裝備的中國制造之路。

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