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7關節如人手…空間站大力士 機械臂首托舉航天員

中國航天員劉伯明、湯洪波4日順利出艙的背後還有一個「大力士」。這套空間站核心艙機械臂首次托舉劉伯明到指定位置圓滿完成出艙操作,抬升天和核心艙艙外全景相機的位置,並驗證了機械臂的大範圍轉移能力。

中新社、大公報報導,空間站核心艙機械臂由中國航天科技集團五院抓總研製,是目前同類航天產品中複雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械繫統,主要承擔艙段轉位、航天員出艙活動、艙外貨物搬運等八大類在軌任務。核心艙機械臂展開長度為10.2米,最多能承載25噸的重量,是空間站任務中的「大力士」。

空間站機械臂是中國航天事業發展的新領域之一,中國成為世界上第三個掌握大型空間機械臂核心技術並應用的國家,全部核心部件實現國產化,並形成了多項國家空間機器人行業標準,引領空間智能裝備的中國製造之路。

空間站核心艙機械臂是中國首個可長期在太空軌道運行的機械臂,其肩部設置了三個關節、肘部設置了一個關節、腕部設置了三個關節,一共七個關節,每個關節對應一個自由度,就如同人的手臂一般有七自由度的活動能力,能實現自身前後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提供強有力的保證。

中國航天科技集團五院空間站機械臂控制系統主任設計師梁常春表示,為擴大任務觸及範圍,空間站核心艙機械臂還具備「爬行」功能。機械臂的肩部與腕部也各安裝了一個末端執行器,做為機器臂的觸手,末端執行器可以對接艙體表面安裝的目標適配器,機械臂通過末端執行器與目標適配器對接與分離,同時配合各關節的聯合運動,實現在艙體上的爬行轉移。

為實現整個機械臂的平穩運行和精確定位,空間站機械臂各處裝有「控制大腦」,包括1套機械臂中央控制器、7套關節控制器和2套末端控制器,對機械臂關節和末端的靈活性和精準度起到著至關重要的作用。

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