中国空间站机械臂火了！能举25吨重物，还能毫米级拧螺丝

浩瀚的宇宙，中国空间站就像一座太空城堡，吸引了全世界目光。

在城堡里，有一位大家伙，它就是中国空间站机械臂。

2021年7月4日，神舟十二号航天员刘伯明，站在机械臂上。

他像走在太空桥梁上，缓缓移向作业点。

那一刻，全世界都注意到了这条银白色的机械臂。

它托起的不仅是航天员，更是中国航天人15年的坚持。

这条机械臂叫“天和机械臂”，但航天员们更喜欢叫它“老伙计”。

因为它能干粗活，也能绣花。

既能拖动25吨的舱段，又能以毫米级精度拧螺丝。

太空站里，这位老伙计是不可或缺的存在。

双机械臂的兄弟情

其实，中国空间站有一对“机械臂兄弟”•

大哥叫“天和”，10米长，力大无穷。

它能单手举起25吨的重量，还能像人的胳膊一样灵活，达到7个自由度。

工作半径10米，覆盖了空间站外表面很大一片区域。

小弟叫“问天”，5米长，是个精细工匠。

它专门负责精密操作，比如安装巴掌大的实验设备。

这两个兄弟，既能分工合作，也能合体作战。

组合后自由度翻倍，达到14个，像变形金刚一样覆盖空间站每个角落。

2022年舱段转位任务中，它们一个扛重物、一个微调角度，配合得像多年的老搭档。

核心技术突破，毫米级精度

中国空间站机械臂，在太空中大显身手。

这背后，代表着是中国航天核心技术的突破。

2006年立项时，当时国际技术封锁，航天团队只能从零开始。

所有机械臂的核心部件，全部国产化。

研发过程中，团队锚定技术自主可控目标，攻克了近百项核心技术。

轴承攻关。地面测试时，轴承在真空环境下卡死。

团队连续3个月睡实验室，最终研发出特种润滑材料。

七自由度机械臂协同控制技术，更是了不起的成就。

这项技术，机械臂的7个关节能够协同工作。

不仅实现毫米级的末端姿态精度，重复定位精度更是达到5毫米。

这是什么概念呢？

就像在太空中进行一场精细的手术，每一个动作都要精准无误。

而机械臂凭借着高精度，完美地完成了各项任务。

“尺蠖式爬行”，模仿毛毛虫一拱一拱的动作，让机械臂能在舱外“爬行”。

在空间站三舱外，布置有多个目标适配器，就像一个个“脚印”。

机械臂可以通过尺蠖式的移动方式，在这些“脚印”之间爬行，从而实现全站表面覆盖作业。

这种移动方式不仅灵活，而且能够适应复杂的太空环境。

2021年首飞成功时，年轻的设计师们抱在一起哭。

这条臂上有150多项专利，技术和零部件全都是中国造。

太空里的“万能工具人”

你以为机械臂只是个“搬运工”？

那可就大错特错了，它可以说是空间站的“太空卫士”。

它是航天员的飞毯。

出舱时，航天员站在机械臂末端，10分钟就能到达作业点。

航天员在舱外进行设备安装、维修时，机械臂保障出舱操作的安全。

它是设备的急诊医生。

它头搭载的光学相机，就像“千里眼”。

每天大范围巡视舱外状态，及时发现太阳能帆板、舱体表面撞击损伤等问题。

曾用“手眼相机”发现一颗松动的螺丝，并自主拧紧，避免了一场潜在事故。

它是“太空快递员”。

去年把问天舱的货物，精准搬运到指定位置，误差不到5毫米。

相当于在足球场上，精准找到一粒芝麻。

在神舟十二号任务期间（2021年6月 - 9月），机械臂完成了首次全系统联合演练。

它辅助航天员刘伯明、汤洪波实施舱外活动，验证了爬行功能。

单次移位时间缩短至20分钟内，还执行了全景相机抬升等载荷转移任务。

此后，在神舟二十号航天员乘组第三次出舱任务中，机械臂再次完美托举航天员出舱，立下了汗马功劳。

不为人知的温情时刻

机械臂就像保姆，时刻注意着太空舱大大小小的事。

每天凌晨3点，机械臂会自主扫描全身，把“体检报告”发回地球。

一次它“报告”腕部关节异响，地面立刻安排“太空门诊”。

它给了航天员十足的安全感。

而且，机械臂的所有部件，采用模块化设计，在太空就能更换。

如今，核心舱机械臂已在轨运行四年多，完成了40多次任务。

在这四年里，它就像一位忠诚的卫士，为空间站的安全和稳定保驾护航。

而研发团队也没有停下脚步，他们继续对机械臂进行优化和改进。

确保它能够长期支持多次出舱任务。

中国空间站机械臂，从“零突破”到“太空多面手”。

它见证了中国航天事业的发展，也承载着航天人的梦想和希望。

期待未来的宇宙探索中，它能创造更多的奇迹！

素材来源

1、《中国空间技术研究院》：一“臂”之力！看空间站机械臂如何托举航天员的太空漫步

2、《央视频》：【中国空间站】问天实验舱：小机械臂 有啥大本领？

3、《微博鬼谷子兔爷》：视频：详解中国空间站机械臂！

本文作者 | 柠檬雪
责任编辑 | 淡淡翠
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