中國(guó)空間站一條手臂竟然有7個(gè)關(guān)節(jié)？

你知道嗎？中國(guó)空間站一共有兩個(gè)機(jī)械臂，“大臂”天和機(jī)械臂和“小臂”問(wèn)天機(jī)械臂。大機(jī)械臂長(zhǎng)約10.2米，本身自重約0.74噸，最大承載力25噸，相當(dāng)于普通人的一只胳膊抬起100千克重的東西，是當(dāng)之無(wú)愧的“大力士”。小機(jī)械臂長(zhǎng)約5米，最大承載力有3噸，這個(gè)“小手”相較大機(jī)械臂顯得短小精悍，可以進(jìn)行更為精細(xì)化的操作。別看個(gè)頭小，它可以獨(dú)立完成艙外載荷的安裝、更換等操作，是名副其實(shí)的“小能手”。

兩條機(jī)械臂各有分工，相互配合，既可以單獨(dú)執(zhí)行任務(wù)，也可以形成約15米長(zhǎng)的組合機(jī)械臂。組合后，它們的覆蓋半徑更大，工作更靈活，機(jī)械臂獨(dú)立或合作可完成八大任務(wù)。

中國(guó)空間站機(jī)械臂在太空正式“開(kāi)工”

2022年1月6日6時(shí)59分，經(jīng)過(guò)約47分鐘的跨系統(tǒng)密切協(xié)同，中國(guó)空間站機(jī)械臂轉(zhuǎn)位貨運(yùn)飛船試驗(yàn)取得圓滿(mǎn)成功，這是我國(guó)首次利用空間站機(jī)械臂操作大型在軌飛行器進(jìn)行轉(zhuǎn)位試驗(yàn)。

2022年8月，中國(guó)空間站艙外機(jī)械臂開(kāi)展了在軌測(cè)試，圓滿(mǎn)完成預(yù)定測(cè)試任務(wù)。

擁有超強(qiáng)大腦

空間站大小機(jī)械臂其實(shí)都是智能機(jī)器人，它們擁有超強(qiáng)大腦，擁有和人類(lèi)一樣的視覺(jué)、觸覺(jué)。機(jī)械臂的中央控制器就像人的超級(jí)大腦，可以進(jìn)行復(fù)雜信息的處理。控制機(jī)械臂可以完成任務(wù)規(guī)劃、自主避險(xiǎn)、互動(dòng)控制、信息處理等任務(wù)。

手臂七個(gè)關(guān)節(jié)超靈活

機(jī)械臂有3個(gè)肩關(guān)節(jié)、1個(gè)肘關(guān)節(jié)、3個(gè)腕關(guān)節(jié)，共有7個(gè)關(guān)節(jié)。它就像人的手臂一樣靈活，機(jī)械臂的肩部和腕部配有末端執(zhí)行器，就像人手一樣能對(duì)不同物體抓取、巡視、拍照。

巡視、拍照超清晰

分布在機(jī)械臂中間和末端的相機(jī)讓機(jī)械臂變成了一個(gè)超大的自拍桿，外部巡檢360度無(wú)死角。機(jī)械臂上的相機(jī)就像人的眼睛，可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拍照，也可以對(duì)目標(biāo)相對(duì)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。

“觸覺(jué)神經(jīng)”超靈敏

空間站末端執(zhí)行器和關(guān)節(jié)上還配有力傳感器，讓機(jī)械臂有了類(lèi)似人類(lèi)的觸覺(jué)神經(jīng)，它可以感受外界施加的作用力，使其受到的傷害程度得到精準(zhǔn)評(píng)估。

保護(hù)皮膚屏障超強(qiáng)韌

機(jī)械臂采用耐輻射、耐腐蝕的材料，外殼表面涂有防護(hù)涂層，貼有加熱片，包覆熱控多層。機(jī)械臂的這層皮膚像是中央空調(diào)，可調(diào)節(jié)機(jī)械臂的吸熱和散熱，主動(dòng)控制機(jī)械臂的溫度，讓它們?cè)趷毫拥奶窄h(huán)境也能得到有效保護(hù)。

國(guó)際空間站的機(jī)械臂

人類(lèi)第一種空間機(jī)械臂是由加拿大Spar公司設(shè)計(jì)制造。1981年，該公司和美國(guó)宇航局聯(lián)合研制了4套供航天飛機(jī)使用的空間機(jī)械臂，被稱(chēng)“加拿大臂”。加拿大臂的重量為410.5千克，長(zhǎng)約15米，由6個(gè)控制關(guān)節(jié)組成。6個(gè)自由度的加拿大臂安裝在航天飛機(jī)左舷的縱梁上，采用航天員艙內(nèi)遙控操作方式，用于展開(kāi)和回收有效載荷，以及協(xié)助航天員進(jìn)行艙外活動(dòng)。美國(guó)航天飛機(jī)在維修哈勃望遠(yuǎn)鏡的5次任務(wù)中，加拿大臂發(fā)揮了無(wú)可替代的作用。