天宫空间站爬虫式仿生机械臂
机械臂有哪些参数?
机械臂有哪些用途?
机械臂能剪断卫星太阳能电板吗?
有几条机械臂?
天宫机械臂被称为黑科技,是我国目前智能程度最高、规模与技术难度最大,系统最复杂的空间智能制造系统。
机械臂的参数
机械臂展开长度为10.2米(将来还可以与实验舱的机械臂拼接成长度15米的组合机械臂)
总重738千克,最大承载能力达到25吨
拥有七个自由度,这七个自由度则是完全仿真了人类手臂,因此灵活度极高
机械臂两端各有一个末端执行器(你可以把它理解为人的“手”),此外还有视觉相机系统
天宫机械臂有几大用途
总的来讲,机械臂的用途有以下几个方面,分别是:空间站的在轨组装、在轨维修、从货运飞船里搬运货物、辅助航天员出舱活动、空间站舱体的检查、捕获悬停飞行器等等,下面我们来仔细瞧瞧它是如何运作这些动作的。
空间站外表面爬行
可以清晰地看到,整个机械臂凭借两端的末端执行器与舱体表面适配器依次更替连接,就可以随意在舱体外部进行移动。
第一次看到这幅动图时,我是惊叹不已,原本以为会是那种类似于轨道滑行进行位移,没想到竟是这种特别的爬行方式,灵活度大大增加了,因为只需在空间站各个舱室表面,安装上几个适配器就能让机械臂随意抵达任何位置了。毕竟机械臂自身的长度足足有十米,而且弯曲转向非常灵活。
实验舱转位
按照预定计划,天宫空间站的两个实验舱将会于2022年5月份到9月份之间发射升空,这时候请注意下面的图片,这是空间站成形后的样子,我们可以看出,两个实验舱与核心舱呈现T字形。
而这个形状并不是一次性形成的(指实验舱与核心舱只对接一次),因为想要在太空轨道上进行垂直对接,难度与风险都比较大,因此实验舱只能像载人飞船对接那样,从空间站运行方向对接,之后再由机械臂把实验舱给挪到侧面的对接口上去。
辅助航天员出舱活动
这次神舟12号任务中,航天员需要完成两次出舱任务,并且每次出舱时间长达六到七个小时,将要在机械臂的支持下,完成舱外设备安装、维修维护等任务(相比于神舟七号出舱任务,不论是时长还是复杂程度都有着质的变化)。
搬运货物
机械臂从货运飞船里搬运货物,到空间站完成建成,算上已经上去的天舟二号,总共会有四艘货运飞船会运输货物进空间站。
与实验舱机械臂组合
原本安置在核心舱外的机械臂,也可以同实验舱的小机械臂组合形成一个更大的机械臂,总长将达到15米,这样一来就能更好的覆盖空间站外表面。
舱体检查
由于机械臂装有视觉相机系统,因而可以对空间站外表面进行检查,帮助舱内航天员或者地面人员进行空间站的故障排查工作。举个例子,前阵子国际空间站被太空中的小陨石击中,某个部位损坏了,这时候机械臂就可以先去观察情况,而不必让航天员出舱寻找故障点了。
拆卸转移太阳能板
这里转移的是核心舱的太阳能板,因为当两个实验舱安装完毕后,它们所展开的太阳能板会遮挡射向核心舱的部分光照,因而需要将原先的核心舱太阳能板转移位置,这时候就需要借助机械臂的帮助了。
监视来访飞行器并捕获
从动图可以看出,机械臂一端携带的视觉相机系统会对来访飞行器进行“注视”,获得精细的运行数据,之后当飞行器与空间站的距离达到机械臂捕获范围内,就可以通过对接飞行器上的适配器,牢牢将其抓住了。
说到这,那么机械臂真的能剪断卫星太阳能板吗?
其实答案不言自明,就刚才上面讲的最后两项机械臂功能,一个是转移太阳能板,一个是监视外来飞行器并捕获,就足以证明,在适当的条件下,剪卫星太阳能板的事情还是可以办到的。
那么这个适当条件指的是啥呢?很简单,我们首先得设计一个特制的“剪刀”,将其安装到机械臂一端,其次就是要让空间站与目标卫星的空间位置相互靠近。从目前的技术来看,实际较为困难的是第二个条件,毕竟空间站的动力以及燃料,或许并不支持“追捕”这一动作。
但反过来讲,其实没必要特地跑过去剪,你也可以在机械臂上装个“激光测距仪”呀,反正机械臂那么灵活,瞄个准还是很容易的。
往航天员们都待在空间站或者飞船内部不同,此次神舟12号的3名宇航员会进行六到七个小时的出舱活动,并在此期间配合空间站机械臂完成一系列任务,这架展开长度达到10.2米,承载能力25吨的机械臂,除了能辅助宇航员外,在未来还会承担搬运货物和抓取“货物”的任务。
由于这架机械臂的“可供开发空间”太大,美国军方甚至害怕它未来会直接干扰卫星,就像美剧《太空部队》里所上演的那样。但在反卫星技术十分成熟的今天,用空间站上的机械臂去抓取敌方卫星其实是没必要的,就像用来观测宇宙深处的哈勃望远镜,不会调转镜头去充当对地侦查卫星一样,毕竟哈勃其实是个近视眼,对地分辨率远不如专业侦查卫星,更不如我国的“农业卫星”们。
两根机械臂
天和核心仓的机械臂采用了类似手臂的设计原理,但它足足有七个关节,而将在未来发射并与天和核心舱对接的问天实验舱上,其实也有一架机械臂,虽然它的长度只有5米,但胜在可以和核心舱上的大机械臂互相对接,让这两架机械臂可以触及到空间站外部任何一个角落。
目前国际空间站上虽然也有一根七关节机械臂,但由于国际空间站是各国合作的产物,美国和俄罗斯占据了舱段的绝大部分空间和功能,所以这根机械臂只能在美国舱段上活动,并不能像我国空间站的机械臂一样挥使自如,并且2024年国际空间站也就退役了。
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机械臂有哪些参数?
机械臂有哪些用途?
机械臂能剪断卫星太阳能电板吗?
有几条机械臂?
天宫机械臂被称为黑科技,是我国目前智能程度最高、规模与技术难度最大,系统最复杂的空间智能制造系统。
机械臂的参数
机械臂展开长度为10.2米(将来还可以与实验舱的机械臂拼接成长度15米的组合机械臂)
总重738千克,最大承载能力达到25吨
拥有七个自由度,这七个自由度则是完全仿真了人类手臂,因此灵活度极高
机械臂两端各有一个末端执行器(你可以把它理解为人的“手”),此外还有视觉相机系统
天宫机械臂有几大用途
总的来讲,机械臂的用途有以下几个方面,分别是:空间站的在轨组装、在轨维修、从货运飞船里搬运货物、辅助航天员出舱活动、空间站舱体的检查、捕获悬停飞行器等等,下面我们来仔细瞧瞧它是如何运作这些动作的。
空间站外表面爬行
可以清晰地看到,整个机械臂凭借两端的末端执行器与舱体表面适配器依次更替连接,就可以随意在舱体外部进行移动。
第一次看到这幅动图时,我是惊叹不已,原本以为会是那种类似于轨道滑行进行位移,没想到竟是这种特别的爬行方式,灵活度大大增加了,因为只需在空间站各个舱室表面,安装上几个适配器就能让机械臂随意抵达任何位置了。毕竟机械臂自身的长度足足有十米,而且弯曲转向非常灵活。
实验舱转位
按照预定计划,天宫空间站的两个实验舱将会于2022年5月份到9月份之间发射升空,这时候请注意下面的图片,这是空间站成形后的样子,我们可以看出,两个实验舱与核心舱呈现T字形。
而这个形状并不是一次性形成的(指实验舱与核心舱只对接一次),因为想要在太空轨道上进行垂直对接,难度与风险都比较大,因此实验舱只能像载人飞船对接那样,从空间站运行方向对接,之后再由机械臂把实验舱给挪到侧面的对接口上去。
辅助航天员出舱活动
这次神舟12号任务中,航天员需要完成两次出舱任务,并且每次出舱时间长达六到七个小时,将要在机械臂的支持下,完成舱外设备安装、维修维护等任务(相比于神舟七号出舱任务,不论是时长还是复杂程度都有着质的变化)。
搬运货物
机械臂从货运飞船里搬运货物,到空间站完成建成,算上已经上去的天舟二号,总共会有四艘货运飞船会运输货物进空间站。
与实验舱机械臂组合
原本安置在核心舱外的机械臂,也可以同实验舱的小机械臂组合形成一个更大的机械臂,总长将达到15米,这样一来就能更好的覆盖空间站外表面。
舱体检查
由于机械臂装有视觉相机系统,因而可以对空间站外表面进行检查,帮助舱内航天员或者地面人员进行空间站的故障排查工作。举个例子,前阵子国际空间站被太空中的小陨石击中,某个部位损坏了,这时候机械臂就可以先去观察情况,而不必让航天员出舱寻找故障点了。
拆卸转移太阳能板
这里转移的是核心舱的太阳能板,因为当两个实验舱安装完毕后,它们所展开的太阳能板会遮挡射向核心舱的部分光照,因而需要将原先的核心舱太阳能板转移位置,这时候就需要借助机械臂的帮助了。
监视来访飞行器并捕获
从动图可以看出,机械臂一端携带的视觉相机系统会对来访飞行器进行“注视”,获得精细的运行数据,之后当飞行器与空间站的距离达到机械臂捕获范围内,就可以通过对接飞行器上的适配器,牢牢将其抓住了。
说到这,那么机械臂真的能剪断卫星太阳能板吗?
其实答案不言自明,就刚才上面讲的最后两项机械臂功能,一个是转移太阳能板,一个是监视外来飞行器并捕获,就足以证明,在适当的条件下,剪卫星太阳能板的事情还是可以办到的。
那么这个适当条件指的是啥呢?很简单,我们首先得设计一个特制的“剪刀”,将其安装到机械臂一端,其次就是要让空间站与目标卫星的空间位置相互靠近。从目前的技术来看,实际较为困难的是第二个条件,毕竟空间站的动力以及燃料,或许并不支持“追捕”这一动作。
但反过来讲,其实没必要特地跑过去剪,你也可以在机械臂上装个“激光测距仪”呀,反正机械臂那么灵活,瞄个准还是很容易的。
往航天员们都待在空间站或者飞船内部不同,此次神舟12号的3名宇航员会进行六到七个小时的出舱活动,并在此期间配合空间站机械臂完成一系列任务,这架展开长度达到10.2米,承载能力25吨的机械臂,除了能辅助宇航员外,在未来还会承担搬运货物和抓取“货物”的任务。
由于这架机械臂的“可供开发空间”太大,美国军方甚至害怕它未来会直接干扰卫星,就像美剧《太空部队》里所上演的那样。但在反卫星技术十分成熟的今天,用空间站上的机械臂去抓取敌方卫星其实是没必要的,就像用来观测宇宙深处的哈勃望远镜,不会调转镜头去充当对地侦查卫星一样,毕竟哈勃其实是个近视眼,对地分辨率远不如专业侦查卫星,更不如我国的“农业卫星”们。
两根机械臂
天和核心仓的机械臂采用了类似手臂的设计原理,但它足足有七个关节,而将在未来发射并与天和核心舱对接的问天实验舱上,其实也有一架机械臂,虽然它的长度只有5米,但胜在可以和核心舱上的大机械臂互相对接,让这两架机械臂可以触及到空间站外部任何一个角落。
目前国际空间站上虽然也有一根七关节机械臂,但由于国际空间站是各国合作的产物,美国和俄罗斯占据了舱段的绝大部分空间和功能,所以这根机械臂只能在美国舱段上活动,并不能像我国空间站的机械臂一样挥使自如,并且2024年国际空间站也就退役了。
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789 从实况视频里能感受到我有多爱火鸡面吧?问老板要了一个盆在电磁炉上煮面 好家伙 我直呼牛啊牛
10每次都会高估自己的饭量 但还是希望有人陪我啃个蜜汁鸡锁骨
11管突然发的pyq 其实我很喜欢陪伴她 我没有觉得麻烦 我就是希望 可以在她们需要我的时候陪着她 陪着她们(管总说我是小孩子 认识快14年了 每次吵架都是她主动来找我 无一例外 有一天她跟我说 我总觉得你是小孩子 但我知道 你慢慢在长大了 其实她就比我大不到一年
12嗯 大不到一年的姐姐在为买了太多第二天就要过期的饭团发愁
13今天你uno了吗?!
14《孤独》
15这奥特曼差点没给我吓死好吗 谁那么闲[费解]
今天眼睛一睁就11点了,在家吃了中饭再出门把剩下半天的课上完。有的同学因为工作原因没来,有的同学去了国外读书后面的课都不来了,成年人组成的兴趣班能够全勤倒成了一件很稀奇的事情。回家路上遇到了橱窗里的小猫咪,太想拥有猫猫了。布满晾衣架的住宅立面就是让我看着特别舒服。噢,今天骑小黄车丢了伞。
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