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揭秘核心舱机械臂:空间站任务中的“大力士”

人民网北京7月4日电 (赵竹青)7月4日,中国航天员刘伯明、汤洪波顺利出舱,雄伟有力的空间站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,并验证了机械臂的大范围转移能力,为空间站后续出舱活动的顺利实施奠定了重要基础。

据了解,核心舱机械臂展开长度为10.2米,最多能承载25吨的重量,是空间站任务中的“大力士”。它是我国航天事业发展的新领域之一,科研人员在研制过程中在关键技术、原材料选用、制造工艺、适应空间站环境的长寿命设计等方面均作出了巨大的突破和创新。

据航天科技集团五院空间站系统副总设计师柏林厚介绍,核心舱机械臂是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统,主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。

“空间站核心舱机械臂是我国首个可长期在太空轨道运行的机械臂,其肩部设置了三个关节、肘部设置了一个关节、腕部设置了三个关节,一共七个关节,每个关节对应一个自由度,就如同人的手臂一般,具有七自由度的活动能力。”柏林厚表示,机械臂通过各个关节的旋转,能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作,为航天员出舱顺利开展出舱任务提供强有力的保证。

值得一提的是,为扩大任务触及范围,空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能。柏林厚介绍,由于核心舱机械臂采用了“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案,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。同时肩部与腕部各安装了一个末端执行器,作为机器臂的触手,末端执行器可以对接舱体表面安装的目标适配器,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。