苏联空间站机械臂（太空出差三人组）

今天中午13时30分许，“太空出差三人组” —— 聂海胜、刘伯明、汤洪波三位宇航员安全返回地球。

在神州十二号载人飞船飞行期间的两次出舱任务中，未来感十足的“机械大力神臂”更是吸足了眼球。

它就是中国空间站机械臂，是目前我国智能化程度最高、制造难度最大也是最复杂的空间智能制造系统。

主体结构由两根臂杆组成，展开长度 10.2 m，重约 700 kg。采用7自由度结构，肩部3个自由度，肘部1个自由度和腕部3个自由度。

它有什么绝活呢？来！一起探个究竟！

7自由度，最似人手

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普通的机械臂大多是6自由度结构。随着构型变换，看似灵活，却无法做到末端机构轨迹“精准”。

而空间站机械臂采用7自由度结构，这样的机械臂更灵巧、精准，最完美地模仿了人手的机能。

眼见为实↓↓↓

Round 1

6自由度结构

我撞

7自由度结构

避让

Round 2

6自由度结构

我卡

7自由度结构

流畅

计量小科普

保证机械臂动作精准，需对其“位姿特性”进行检测。

就特性中比较重要的重复性指标来说，目前，国际先进工业机械臂的位姿重复性接近 0.04 mm。

爬行，自由自在

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空间站机械臂的这种结构还实现了一个重要功能，就是在空间站舱段上自由爬行！

一举解决了总臂长 10.2 m 对于操作范围的限制。

科学家们将中国传统智慧木工工艺中的榫卯结构融入现代科技，“肩3 肘1 腕3”的关节配置，使得肩部和腕部关节配置相同，两端活动功能一样。这样，通过末端执行器与目标适配器对接或分离，并配合各关节联合运动，空间站机械臂自由地“爬”了起来。

小马拉大车

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我们的太空机械臂自重 738 kg，却能带动25t的载荷，相当于一头驼鹿拉动一台重型大巴车。

虽然，太空失重环境下，一个很小的力即可推动物体。但是，推拉中物体的速度和惯性仍会随其质量增大而增大，所需的承载能力也越大。

因此，承载 25t，说明我国在高精度伺服控制技术等方面实现了巨大突破。

目前，25t的承载能力已远超欧洲和日本的空间站机械臂，仅次于国际空间站上的加拿大臂2号。

计量小科普

在这里，载荷的单位是吨（t）。

吨，虽然不是国际单位制单位，但可是我国的法定计量单位哟。

1t = 1000kg

智能、精准、灵巧

空间站的机械臂

凝聚着我国科研人员的心血和汗水

体现了我国强大的制造技术综合实力

供稿：市计测院

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