中国天宫空间站焦点舱的本家儿机械臂长为10.2米,总质量738千克,有7个关节和7个自由度,不仅比人的手臂矫捷,它还可以或许对接并移动重达25吨的物体。
说起机械手,我们最先想到的经常是一小我手模样的机械,它应该有手指,能完当作精巧的操作。至少它会装一副钳子,可以夹起和搬运繁重的物体。
可是细心的小伙伴们注重到,中国机械臂并没有一个可以用来抓握物体的机械手,那么它是怎么抓住二十几吨重的飞船而且将其与空间站对接的呢?
中国空间站机械臂
从载人航天科普展览已经公开的天和焦点舱机械臂缩比模子看,中国空间站机械臂的两头看起来像一组超大号插头——这组被称为“结尾执行器”的工具就是机械臂的“抓手”,当然,它不是什么都能抓,而是只能与响应规格的“适配器”连系才能完当作抓取动作。
在天和焦点舱、天舟货运飞船、神舟载人飞船以及将来的“梦天”、“问天”尝试舱的概况,都安插了若干个这样的适配器。
天和焦点舱外的机械臂适配器
从天和焦点舱公开照片看,位于小柱段的适配器与国际空间站有相似之处,它的中心都立着一根“铁钉”状的金属柱,金属柱旁边有三个倾斜的金属块,再往外是四片白色长方块。
国际空间站外也有多个适配器
在所有的对接过程中,机械臂“抓”的就是适配器中心的那根钉子(抓斗销)。
我们已经介绍过了,机械臂没有手,也没有爪子,它怎么才能精确把握住这枚钉子呢?这首先需要靠机械臂头部的摄像机帮手。操作员先将摄像机瞄准适配器上的对准点(天宫空间站是几个白点中部的凸起部位,国际空间站是白色十字中间),再小心操控机械臂慢慢接近它,这样根基就能包管钉子处在可“把握”的规模。
机械臂摄像机与适配器上的对准点
结尾执行器中部圆筒里边有三根钢丝,钢丝两头别离固定在表里两个套筒上,其长度大约是套筒内径大小。内筒扭转必然角度时,钢丝绷紧,从而达到将钉子“抓握”在中间的结果。
机械臂依靠收紧钢丝“抓握”
三根钢丝“握住”适配器的钉子后,内套筒标的目的收受接管,将限位器拉进执行器的凹槽内,实现两器连系。
结尾执行器与适配器连系
完当作这一步之后,机械臂就能进行对方针飞翔器的推拉和转位动作,可是三根钢丝的紧固力量究竟结果有限,对于龙飞船这样的飞翔器还行,对接转移更重的航天器就有些力有不逮了。
这时辰我们需要用到结尾执行机构的四个卡扣锁紧装配,同时在适配器响应位置也要开槽。
结尾执行器依靠四个卡扣锁紧
您看到天和焦点舱适配器边上那4个白色长方块,就是固定装配开孔的盖板,用来庇护内部的夹具和电气插座。
机械臂在焦点舱和尝试舱上“爬行”,我们首先需要包管标的目的它供给靠得住的供电,同时数据传输和视频监督的旌旗灯号不克不及间断,供电和旌旗灯号都经由过程适配器插座与机械臂毗连。
卡扣中心藏着供电和数据插头
因为很多货运飞船不具备自立对接能力,国际空间站的机械臂当作了不成或缺的装备。它不仅需要抓住接近的飞船以帮忙对接,还要辅助宇航员完当作出舱行走、移动物品和空间站维护。
中国天宫空间站上的机械臂所做的工作与国际空间站近似。中国机械臂在尺寸和重量上要小一些,但把持更简单也加倍智能,不仅从空间站和地面都能便捷操控,它还能按照指令自立移动到指定位置协助完当作使命。
中国机械臂操控更便捷、智能
机械臂没有“手”,它经由过程三根钢丝和卡扣来捕捉和锁定飞船,只要机械臂连结轻柔与迟缓的活动速度,它就能拖动复杂繁重的飞船。25吨?那都不是事儿,轻轻一抓就转起来!
别看美国造出过航天飞机,国际空间站的大部门构件也由美国本家儿导,但二十多年来美国没有一条机械臂在太空服役。中国不仅造出了功能完整的空间站,机械臂手艺也已经超越了加拿大,从这一点看,我们比美国强。
机械臂抓取并转移货运飞船







