在进入中国本身的空间站后，航天员要干些什么呢？神州十二飞翔乘组需要进行长达6、7个小时的出舱活动，此中一个考验是，三个航天员需要一路共同进行机械臂的利用。
它是我国今朝智能水平最高、规模与手艺难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统，而中国天和焦点舱的机械臂引起了美国的注重，美国国太空司令部司令詹姆斯·迪金森标的目的美国国会暗示，美国军方对中国太空能力的快速成长感应担忧，出格是中国有一条目配备了机械臂的卫星，这种卫星可以接近敌方卫星并使其掉效。
为什么中国天和机械臂会让美国害怕呢？除了美国有被毒害妄想症之外，简直是中国天和焦点舱机械臂太强。
空间站机械臂成长汗青
20宿世纪70年月，美国率先提出了在宇宙空间操纵机械人系统的概念，旨在经由过程机械人的应用进行设备的组装、收受接管、维修,以及在极其恶劣的空间情况下完当作一些人类难以完当作的舱外活动。
1981年哥伦比亚号航天飞机在外太空初次利用机械臂以来，空间机械臂承担了多次外太空切确操作使命.航天手艺的成长, 空间机械臂起到很是主要的感化。
从 2007 年起，中国空间手艺研究院总体部周全启动了空间站机械臂的研发工作，在研制初期，中国就确定了空间站机械臂机能必需可以或许完当作以下使命：
1、空间站舱段转位与辅助对接: 空间站三舱根基构型采用对接和转位的体例完当作建造，尝试舱先对接于焦点舱节点舱的轴标的目的端口，然后经由过程机械臂实现舱段分手、转位、再对接操作，对接于节点舱侧面;
2、悬停飞翔器捕捉与辅助对接: 采用机械臂实现来访飞翔器捕捉，并将其转移至空间站停泊口或对接口处，完当作来访飞翔器与空间站对接;
3、撑持航天员出舱活动: 航天员经由过程脚限位器可以将本身固定于机械臂结尾，在机械臂的撑持下，进行大规模转移完当作既定使命;
4、舱外各类负载搬运: 经由过程机械臂实现分歧负载的位置转移;
5、舱外状况查抄: 操纵机械臂结尾可移动能力及设置装备摆设的视觉系统，实现空间站按期巡检，舱体概况图像传回舱内，供舱内航天员( 或地面飞控人员) 不雅察，判定舱壁健康状况;
6、舱外设备安装、改换或维修: 航天员在舱内节制机械臂实现空间站平台、载荷等大质量设备的安装、改换或维修过程中搬运、机械对齐与毗连等工作。
颠末了10年的研发，贯串整个载人航天三期使命，完当作正样11个品种共上百台产物交付，最终研制当作功了天和焦点舱机械臂。
天和焦点舱有多牛
天和焦点舱机械臂是我国首个具有七个自由度的机械臂，工作时最长长度可达18米摆布、直径约4米摆布，可以承载重达25吨的大型航天器舱段。
七个自由度是对人类手臂的最真实还原。机械臂本体由 7 个关节、2 个结尾执行器、2个臂杆、1 个中心节制器以及 1 套视觉相机系统构成。
关节的设置装备摆设采用“肩 3 + 肘 1 + 腕 3”方案，即肩部依次设置肩反转展转关节、肩偏航关节和肩俯 仰关节，肘部设置肘俯仰关节，腕部依次设置腕俯 仰关节、腕偏航关节和腕反转展转关节。
这种对称的布局可在空间站舱体概况实现肩、腕交换的位置转移，近似于木匠常用的榫卯布局，可实现舱体爬行功能，以一种近似蠕虫的活动体例移动到空间站的很多部门，进而在更大规模触达空间站各舱体外概况。
问天尝试舱也设置装备摆设了一条目睁开长度达5米的小型机械臂，届时可以与天和机械臂对接，并基于后者首从头至尾交换的爬行功能，进而实现空间站外概况的全触达。结尾执行器可以或许实现对方针适配器的捕捉、锁紧和释放，从而完当作对方针的抓握。
当天舟二号货运飞船，神舟十二号飞船或者光学舱在四周的时辰，它都能抓取到，当然若是有其他国度的航天企业来到它的四周，也可以被它抓取或者补缀，近似美剧《太空军队》中剪失落美国的太阳能电池板的桥段是可以上演的。
中国天和焦点舱机械臂已经可以媲美美国最进步前辈的“加拿大臂2”型机械臂，美国的“加拿大臂2”型机械臂也是7自由度机械臂，也撑持在空间恰当的位置抓取和释放自由飞翔物，例 对一些卫星和飞船进行维修使命时需要机械臂进行抓取和释放使命，宇航员进行舱外活动供给撑持，此中包罗宇航员的运输、灯光、定位、姑且设备 储存等，但只能抓握11吨物体，且只能在美国制造的舱段上活动，现实并不克不及达到爬行的目标。
此次神舟十二号使命，“天和”焦点舱的机械臂将助三名航天员一臂之力，让航天员实现人机协同，能在较短的时候内实现较远距离的移动，达到空间站的任何一个角落。无论是取回放置在舱外的科学尝试仪器，仍是对“天和”焦点舱实现全方位的肉眼查抄，机械臂的插手都将令这些操作变得十分轻松且便利。
总结
天和焦点舱机械臂是中国自立研发，中国电科研制配套了七个关节活动驱动组件及高精度位置传感器、三个结尾执行器。此中，七个关节驱动组件及高精度位置传感器是实现机械臂活动、切确定位的执行机构，中国电科冲破了小型化设计手艺、长命命空间活动部件润滑手艺等关头手艺难题。
此中难度最高的机械臂操作台则是由中国510所负责研制，机械臂操作台一头办理着机械臂，一头联系着航天员与地面测控中间；它是空间机械臂与空间站数据交互的集散地，也是航天员与机械臂实现交互的终端。机械臂操作台针对空间机械臂复合活动、单自由度活动等操控需求，供给了本家儿从异构型的交互模式，丰硕了我国航天员在轨人机交互的体例，解决了航天员对空间机械臂的有用操控和直接监测。别的机械臂操作台也是在轨进行机械臂操控的进修机，供给的在轨练习模式可供航天员对空间机械臂操作进行流程预演与确认。
机械臂操作台基于国产计较平台研发，实现了在计较资本受限环境下的并联机构闭环节制、力衬着、空间矢量节制、系统微振动按捺、系统微振动按捺、图形显示及加快、投射电容触控手艺等关头手艺的冲破，整体指标达到国际进步前辈程度。
可以说，中国天和焦点舱机械臂堪称变形金刚，这仍是在美国制裁围堵打压下，中国全自立研发出的产物，可以预见，中国航天的将来将会是更广漠的星辰大海。
