卫星 东方红一号仍在轨道运行,能否用机械臂带它回家?还差一关键设备( 二 )


Tips:机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能 , 用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置 。
采用机械臂将卫星捕获到我们的空间站是一个好方法 , 但是还差了一个关键设备 , 就是机械手 。
太空之手——机械臂
机械臂 , 英文叫做robotic arm , 是上世纪50年代机械臂之父的约瑟夫·恩格伯格发明的模仿人类手臂功能 , 可自主完成各项作业的自动控制设备 。 早期用于加工、搬运、夹持等工作 , 随着科技的进步和工业化进程加快 , 机械臂不局限于加工行业 , 还渗透到设备维修、医疗、服务、救援等方面 。 当然使用最多、最广泛的还是汽车加工、维修行业 。 不过太空维修、检修行业也是机械臂的快速发展行业 。
Tips:机械臂是指高精度 , 多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统 。 因其独特的操作灵活性 , 已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用 。
机械臂根据关节构造不同 , 分三轴及以下和四轴及以上两大类机械臂 。 机械臂主要由主体(手臂)、控制器、感应器以及伺服机构 , 以电动机为电源 。 目前世界上最先进的机械臂 , 是加拿大MDA公司 , 他们为国际空间站建造了第二代机械臂“德克斯特” 。 德克斯特 , 有一只17.7米长的手臂 , 机械臂的基座、用于完成精细操作的机械手以及一台虚拟图像装置 。
Tips:电动机Motor , 是把电能转换成机械能的一种设备 。 它是利用通电线圈 , 也就是定子绕组产生旋转磁场并作用于转子 , 如鼠笼式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩 。
我国的空间站上也装有机械臂装置 , 天河二号空间站上装载有七个关节七个自由度的机械臂 , 他们就像八爪章鱼一样 , 能吸附周围的航天器、搬运舱外货物、组装维修场外设备 , 功能十分强大 。 按理来说我们应当可以将东方红卫星吸附过来 , 但是捕获之后怎么办呢?不可能让航天员出舱去减掉卫星的翅膀 , 然后拉回来吧 。 这就要用到机械手这个神器了 。
Tips:八爪鱼又名章鱼 , 英文名是Octopus , 是一种软体动物 , 是从头足纲软体动物中进化而来的 。 身体一般很小 , 八条触手又细又长 , 故又有“八爪鱼”之称 。
机械手是仿造人手制作的自动化控制设备 , 装载在空间站上 , 不仅可以将笨重的卫星拿出去 , 还能将到期的卫星回收 , 拉回来 。 因此 , 机械臂与机械手组装在一起的威力不是1+1=2 , 而是>2 。 加拿大的机械手不仅能安装在机械臂上还能安装到抓固装置上使用 , 作用范围是3.5米 , 能处理1520公斤范围以内的重物 , 小到螺丝钉大到组装陀螺仪 。 2003年时 。 美国“奋进”号飞船在返回时发生险情 , 就是机械臂帮助排查重新组装才让飞机有惊无险地安全抵达地面 , 可见机械臂的重要性 。
东方红1号回家之路
机械手 , 在排查航天器和安装装置方面的优势是有目共睹的 , 我国空间站上虽然还没有机械手 , 但是我们正在全力攻关类似加拿大机械手的装备 。 在科研人员的设想下 , 我国的机械手将配合机械臂使用 , 不仅能从货仓中取出卫星或者其他的装置 , 然后进行在轨组装 。 还能脱离机械臂 , 自己玩自己的 , 在空间舱外爬行进行检验、维修工作 。 当然 , 目前这样的自动控制设备还正在研究攻关中 , 还需要一段时间才能研制成功 。
Tips:奋进号航天飞机STS Endeavour OV-105 , 是美国国家航空航天局NASA , 肯尼迪太空中心KSC旗下 , 第五架实际执行太空飞行任务也是最新的一架航天飞机 。
【卫星|东方红一号仍在轨道运行,能否用机械臂带它回家?还差一关键设备】所谓“关关难过干关关过” , 中华儿女自古就不怕困难险阻 , 一旦我们的机械手制成 , 就能将我们的功臣 , 东方红1号带回家来 。 同时 , 还能防范其他卫星的干扰 , 敌人来了机械手就变成剪刀手 , 剪断敌人卫星的翅膀 , 实现御敌于国门之外的设想 。

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