北京時間2022年7月24日，“問天”實驗艙由“長征五號B”遙三運載火箭自文昌發(fā)射場成功發(fā)射，入軌后采用快速交會對接模式于次日對接于“天和”核心艙前向端口。此行，“問天”攜帶了一個艙外機器人——小機械臂，上行時以壓緊狀態(tài)隨艙發(fā)射。

8月1日，小機械臂完成了入軌以來的第一輪測試，包括爬行和艙外設備巡視。測試過程中開展了地面預編程指令的驗證和空間站內部操作臺指令的測試驗證。作為空間站“明星”部件之一，什么是小機械臂？與大機械臂又有什么不同？

空間站小機械臂（以下或稱小臂）其臂長近6米，有效操作空間約5米，最大負載3噸；采用7自由度對稱構型，兩端各有一個末端作用器；為了滿足小臂爬行需求，“問天”艙外為小臂配備了4個目標適配器，分別為目標適配器I型a、b、c、d；小臂主要用于支持航天員出艙活動、艙外狀態(tài)檢查、艙外貨物轉移及安裝、艙外維護維修、載荷照料、光學設施維護等6項應用任務。

2021年4月29日，大機械臂（以下或稱大臂）隨空間站“天和”核心艙上行，該機械臂全長10米，負載能力25噸、末端定位精度45毫米、設計壽命15年，可實現(xiàn)大范圍、大負載操作以及局部精細化操作，負載自重比和操控精度等指標均已達到世界領先水平，而且全部核心部件實現(xiàn)國產化。

相較于大臂，小臂長度短了4米，最大負載小了22噸。而小也有小的優(yōu)勢，比起大臂，小臂的位置精度是它的5倍（約為9毫米），姿態(tài)精度是它的2倍，是一型更靈巧、更精準的機械臂。

大小機械臂各有多長，除了單獨使用，大小臂還能通過級聯(lián)裝置聯(lián)合形成組合臂，將大臂的長度長、負載大和小臂的靈巧、精準的優(yōu)點結合起來，組合臂長度達到約16米，作業(yè)范圍足以覆蓋空間站三個主體艙段范圍。

此次測試，空間站小臂從基座出發(fā)，依次爬行到小臂目標適配器I型c、d、a、b，最后再回到小臂目標適配器I型a。每爬行到一個適配器，均開展周邊目標設備的巡視工作。測試結果表明，小臂在每個目標適配器上均可以順利完成艙上設備的巡視任務，光、機、電、熱性能良好。

什么是小機械臂？用更精簡的語言描述，空間站小機械臂是一型移動靈巧、定位精準的多用途智能設備，是睡在“問天”艙外的機器人。

作者：大白高國

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