【解說】9月10日至13日,2021世界機器人大會在北京舉行,在大會博覽會上,最耀眼的明星當屬中國空間技術研究院展出的空間站機械臂了。
【解說】據介紹,這款空間站機械臂重約738公斤,最大負載25噸,是中國空間站機械臂的“同胞哥哥”——地面初樣產品,二者在外形和功能上相同。此前,正樣產品已經在太空協助航天員圓滿完成兩次出艙任務,是中國空間站工程的關鍵設備。
【同期】中國空間站機械臂主任設計師 王友漁
我們相當于在航天員出艙活動中扮演的角色相當于一個運輸工具,或者說云梯的功能。
【解說】相對于地面的機器人,空間站機械臂對環(huán)境的適應性更強,主動與被動相結合的熱控方案,讓它能夠在極端高低溫范圍內正常工作。
【同期】中國空間站機械臂主任設計師 王友漁
為了克服空間環(huán)境溫度帶來的影響,我們設計了一套主動跟被動相結合的熱控控制方案,外面包覆的就是它的熱控多層,它里面還有一系列的熱管流體回路等,通過這些來實現整個熱的平衡。
【解說】除了要克服環(huán)境因素,在太空完成這些高難度任務需要機械臂能夠自由運動,為此,空間站機械臂設計了七個關節(jié)、兩處末端執(zhí)行器,工作時,通過與小機械臂組合最長“臂展”可達15米左右,必要時還可爬行。
【同期】中國空間站機械臂主任設計師 王友漁
相對于國際的機器人,大部分機器人是不能爬行的,偶爾少數能爬行的,也是很少爬行,因為這里面面臨很多技術困難,這里面有長時間的空間環(huán)境效應,它在爬行的時候,它爬行的口會暴露在太空中,超過一定時間之后,它就會面臨老化和退化因素,為了保護這些口,我們可能會設計一個自動閉合裝置,這就增加了機械臂爬行的困難,它首先要把閉合裝置打開,然后再進行爬行。
【解說】別看機械臂“體格大”,在空間站也能做出“細活”,據目前工作狀況驗證,它的精度能達到20毫米以內。
【同期】中國空間站機械臂主任設計師 王友漁
攜帶航天員出艙的時候,我們要求的精度也是非常高,現在目前在軌攜帶航天員出艙活動,我們達到的精度已經遠遠超過了國際空間站的機械臂,在輔助航天員出艙的時候,我們通過相機還有第三方測量,預測它的精度能達到20毫米以下,特殊任務的話可能精度還更高。
【解說】為了確保航天員安全,設計單位在機械臂上安裝了多個扶手以及用于故障監(jiān)測的傳感器。
【同期】中國空間站機械臂主任設計師 王友漁
一旦它監(jiān)測到溫度超標,或者是位置不滿足要求的時候,我們就會通過修正的方式來克服這個困難。當然目前已經在軌運行4個月的時間,沒有出現過故障,當然我們這個就是為了以防萬一。
【解說】王友漁介紹,該空間站機械臂設計使用壽命10年,經過航天員的出艙維修,最長使用壽命可達15年。
記者 劉超 北京報道
