【问天小机械臂操作精度更高,与天和大机械臂级联组合可实现空间站的大范围舱外作业】计划7月23日前后发射的中国空间站#问天实验舱#(图1)配置了一个5m长的小机械臂(图2/3),与已随#天和核心舱#入轨工作的10.2m长的大机械臂(图4/5)相比,主要有以下几个特点:
一是更加精巧,小机械臂的重量和长度均约为大臂的一半,和大臂一样有7个自由度,负载能力约为大臂的1/8,相应的目标适配器也更加轻巧,运动和操控更灵活。
二是更加精准,小臂的末端定位精度更高,位置精度优于大臂的五倍,姿态精度优于大臂的两倍,能够完成精度要求更高的精细操作。
三是可与大臂级联工作,也即小机械臂可被大机械臂抓取形成组合机械臂(图6-9),舱外作业覆盖范围更广,通过大范围转移满足去往不同位置进行精细作业的需求(图10)。如组合机械臂一端连接到图11中绿色圈的适配器,另一端转移天和核心舱太阳翼。
担负的任务上,首先与天和大机械臂相似,问天小机械臂通过目标适配器连接分离切换,可实现独立舱外爬行,完成航天员出舱活动支持、舱外状态检查等任务。
其次,小机械臂可发挥自身精巧、精准的特点,完成精度要求更高的各类载荷和平台设备的舱外安装、维护和照料等精细操作。
小机械臂还可通过组合臂转接件实现与大机械臂的级联组合,实现航天员和载荷的大范围作业,如后续需要在舱外安装的设备,可以通过货运飞船上行至梦天舱的货物气闸舱,通过组合臂的抓取和转移,完成在舱外载荷平台上的安装。
此外,大小机械臂可协同开展舱外操作任务,还能完成互巡互检的自身维护工作,有效提高了机械臂系统的可靠性。
可以说,空间站配置的大小两个机械臂,分工各有侧重,又相互配合,实现了1+1>2的实用功能,满足空间站任务的需求。 (图源:Seger Yu/CMS/CASC)
