中国空间站机械臂已经智能化领先了,美国到现在都还没有造出来


来源:安徽新闻网 作者:安徽新闻 发布时间:2021-07-16 11:00:10


  目前,世上只有四个国家能够独立完成空间机械臂的建设。


  俄罗斯:简单粗暴,直接上鱼竿


  加拿大:合伙造轮子,出一代,出二代,仍然不是全自动的。


  中国:空间站机械臂一出现,美国就开始以各种担心编造荒谬的理由向国会要钱。《中国威胁论》必须安排。


  日本:做一个不能移动的小机械臂,完成任务。


  欧洲:不是一个国家,而是九个国家共同制造的。已经推迟了9年,终于推迟了7月15日的发射准备。什么时候能上天还不清楚。


  欧洲机械臂原定于2013年发射,至今仍未发射。


  为什么中国空间站的机械臂是牛?


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  这只大型机械臂有7种自由度:相当于肩三种自由度,腕三种,肘一种。三种自由度相当于三种移动方式,专业术语叫滚动、偏航、俯仰。


  白话好理解就是翻滚、横扫、上下拂动。就拿肩部来说,那就可以进行旋转画圈了,与人类手臂的运动模式相当灵活,同时机械臂的肩部和腕部也有这种能力。


  对于这种自由,有一个很有趣的现象,就是每个人都可以尝试一下哈。


  当我们的手扭动时,是手腕在旋转还是肘在旋转?


  例如,当我们用钥匙打开门时,我们需要扭动钥匙,如果我们不能固定小臂并抓住它。那你的手还能扭动吗?那么这种扭动是手腕还是肘部呢?你可以先试一试,可以打在公共屏幕或留言区。


  手扭的动作。


  世界各地的机械臂都抬不起自己的重量。


  机械臂本身重738公斤,但能承载25吨重的物体,相当于一辆重型公共汽车。然而,这只能在太空中完成。在地球上,它甚至不能抬起自己的738公斤。其他国家的机械臂都是一样的。


  俄罗斯舱段的国际空间机械臂-起重机。


中国空间站机械臂已经智能化领先了,美国到现在都还没有造出来


  除了手臂很灵活外,分布在机械臂两端的末端执行机构还具有敏锐的触觉神经和视觉系统,相当于手掌可以抓住飞机,帮助舱位转移和卸载等。同时,在这次飞行活动中,引人注目的是与宇宙飞行员对接,协助他们执行舱外任务,支持宇宙飞行员的大规模转移。


  宇宙飞行员出舱转移辅助


  终端执行器


  许多网民都很好奇,他们能跑去抓卫星或剪掉太阳帆板吗?那么我们首先要看看这个末端执行机构是如何抓取和爬行的。


  美剧《太空部队》片段:中国机械臂切断美国卫星太阳翼。


  各舱段均设有多个目标适配器,即机械臂末端执行机构的接口,目标适配机构上将有一个凸起的上部有一个小球的抓钩装置,同时还设有三个斜杠,提供额外的旋转稳定性,末端执行机构内设有旋转环滑架,内设有三条特殊材料的金属线。


  顶球形抓钩


  三根斜杆。


  加拿大臂2的目标适配器。


  终端执行机构。


  当末端执行机构到达并接近目标适配器时,旋转并关闭金属线。形成的圈正好可以覆盖球的钩子。然后末端执行机构的外部环接触目标适配器的低端。拉动锁定球形钩子装置锁定连接。你可以看到这三个斜杆是末端执行机构的三个凹槽。这有助于旋转时稳定固定。


  锁定装置。


  抓取锁只是一步。如果你想移动它,你需要电力、数据和所有相关信息的界面转换。然后这四个装置就是为了这样的功能而出现的界面。打开后,内部是相关的电气接口。终端执行机构锁定目标适配器后,电源和数据插座将被延伸到该接口。


  目标适配器上的四个功率数据接口。


  终端执行机构的工作原理。


  然后另一端的终端执行机构就可以脱离,想要爬行就可以找到另一个目标适配器连接,这样的设计可以360度无死角地接触到空间站的所有位置。


  与国际空间站相比,加拿大臂2号只能在美国舱段的一部分位置爬行,由于目前还没有配备大量的适配器,因此基本上加拿大臂2号固定在一个点上的时间更长。归根结底,他有17.6米长,而且不需要太多的移动。


  飞机上安装的加拿大臂1号。


  加拿大臂2号在国际空间站被空间碎片撞击。


  日本机械臂固定在日本实验室,欧洲机械臂尚未发射。


  未来中国机械臂不会只有一大一小两个配置,因为未来肯定会扩大。到时候,应该有可能配备4个机械臂或其他更多功能的机械臂。当许多人同时离开舱室时,他们也能满足需求。


  那么,为了抓住卫星,现在需要对方上面也有这样的目标适配器。但是,末端执行机构可以单独拆卸和更换。



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