荔枝新闻讯 记者/王晟

　　今年7月4日和8月20日，我国神舟十二号航天员乘组成功完成两次空间出舱任务。在茫茫宇宙中，托举他们的是我国自行研制的太空神臂——空间站核心舱机械臂。

　　8月26日，中国航天科技集团官方微信，详细介绍了智能的机械臂是如何让中国的航天员实现“太空自由”，在空间站舱外安全顺利地完成各项任务的。

　　中国“太空神臂”有“三最”

　　我国空间站核心舱机械臂，展开长度为10.2米，最多承载重量达25吨。它主要执行舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。

机械臂托举航天员演示图 

来源：中国空间技术研究院

　　据介绍，在整个中国空间站型号任务中，核心舱机械臂是融合了机、电、热、控制、光学等多个专业的“大力士”，而且是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统。

机械臂在太空中展开的实况图 

来源：中国航天科技集团

　　神臂越“自由”，航天员在太空就越自如

　　业内专家告诉荔枝新闻记者：自由度，是衡量机械臂式机器人性能优劣的一项重要指标。

　　人类从胳膊到手指有多个关节，让胳膊活动起来灵活自如。

　　机械臂则是依靠一个个驱动关节来灵活运动。一个关节就被称为一个自由度。

　　理论上关节越多，机械臂自由度也就越高。但是关节又并非越多越好，需要精密论证，既要考虑到彼此间的协调配合，还要考虑到结构尽可能简单可靠，成本可控。

机械臂在地面完全展开的状态

来源：中国空间技术研究院

　　据中国航天科技集团介绍，空间站核心舱机械臂，就是一款模仿人类手臂的七自由度机械臂。它总共包含7个关节，分别是肩部3个、肘部1个、腕部3个。

空间站核心舱机械臂的各个关节部位  （样品展示）

荔枝新闻摄于2018年珠海航展

　　通过各个关节的旋转，机械臂能够实现前后左右任意角度与位置的抓取和操作，真实地模拟人类手臂的灵活运动。

　　特别值得一提的是：空间站核心舱机械臂——肩部和腕部关节配置相同，意味着机械臂两端活动功能相同，可以实现一个奇妙的功能：

　　机械臂腕部“抓住”（对接）空间站舱体外某个特定部分（目标适配器），牢牢固定住，原先的肩膀部分则与舱体分离，这就实现了“肩变腕，腕变肩”。

　　如此一来，一条机械臂就可以绕着中国空间站舱体到处“爬”，在不同的位置上都发挥作用。

机械臂运行动画  来源：央视新闻

　　“太空神臂” 百分百中国研制

　　空间站核心舱机械臂，是由中国航天科技集团五院总体设计部抓总研制，从2006年开始就召集精锐专家、骨干力量组成技术攻关工作团队。

　　研制团队践行自立自强的精神，全面跨越国际技术封锁，在国内首次提出并实现了可爬行、可维护的大型七自由度全对称构型空间机械臂系统方案。先后花费6年时间开展近百余项工程摸底与关键技术验证工作，并在2015年、2017年顺利完成力学试验以及EMC试验（电磁兼容试验）。2021年4月，这条“太空神臂”与中国空间站核心舱，一起被送入太空预定轨道。

空间站机械臂研制团队
来源：中国航天科技集团

　　研制团队年复一年，夜以继日的努力，不仅让机械臂全部核心部件实现国产化，还形成了多项空间机器人的行业标准，获得多项国家授权专利，出版了多本专著。

　　中国航天科技集团在介绍中说：机械臂的研制攻关历程，是中国航天科技发展求索创新的一个缩影。

　　研制团队深刻地认识到：关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的，唯有满怀“亦余心之所善兮，虽九死其犹未悔”的奋斗豪情，唯有坚持“甘于坐冷板凳，勇于做栽树人、挖井人”的战斗定力，才能花费十余年的时间，推动空间站机械臂各项指标达到世界领先水平，在空间智能装备的中国制造之路上披荆斩棘、破浪前行。

　　（本文部分内容来源：中国航天科技集团官方微信、中国空间技术研究院（航天五院）官网、央视新闻|本文系荔枝新闻专稿，拒绝删改）