【儀表網(wǎng) 儀表深度】導讀：7月4日，中國空間站核心艙機械臂托舉航天員劉伯明到位置圓滿完成出艙操作，抬升天和核心艙艙外全景相機的位置，并驗證機械臂的大范圍轉(zhuǎn)移能力，完成了我國空間站工程建造任務的又一壯舉。
 

　　出艙活動是航天員身著艙外航天服在航天器外進行太空行走和作業(yè)的統(tǒng)稱。在空間站任務中，航天員將進行多次出艙活動，完成空間站的維修、維護及建造等任務。那么，你知道在哪些設備與產(chǎn)品的支持下，航天員才能順利完成出艙活動嗎？讓小編帶大家來大開眼界吧！
 

　　宇宙“大力士”——機械臂
 

　　空間站核心艙機械臂由航天科技集團五院抓總研制，它的展開長度為10.2米，最多能承載25噸的重量，是空間站任務中的“大力士”，主要承擔艙段轉(zhuǎn)位、航天員出艙活動、艙外貨物搬運、艙外狀態(tài)檢查、艙外大型設備維護等八大類在軌任務。
 

　　作為可長期在太空軌道運行的機械臂，空間站核心艙機械臂肩部設置了3個關節(jié)、肘部設置了1個關節(jié)、腕部設置了3個關節(jié)，一共7個關節(jié)。據(jù)悉，為擴大任務觸及范圍，機械臂還具備“爬行”功能。同時，肩部與腕部各安了一個末端執(zhí)行器。作為機器臂的觸手，末端執(zhí)行器可以對接艙體表面安裝的目標適配器，機械臂通過末端執(zhí)行器與目標適配器對接與分離，同時配合各關節(jié)的聯(lián)合運動，從而實現(xiàn)在艙體上的爬行轉(zhuǎn)移。
 

　　空間站機械臂是我國航天事業(yè)發(fā)展的新領域之一。在抓總研制過程中，研制團隊在關鍵技術、原材料選用、制造工藝、適應空間站環(huán)境的長壽命設計等方面均作出了重大突破和創(chuàng)新，全部核心部件實現(xiàn)國產(chǎn)化，并形成多項國家空間機器人行業(yè)標準。
 

　　機械臂的應用領域
 

　　機械臂的最初目的是為了幫助人們擺脫繁重的勞動和簡單的重復勞動以及代替人到有輻射等危險環(huán)境中進行作業(yè)，因此機械臂最早在汽車制造業(yè)和核工業(yè)領域得以應用。如在汽車工廠中的點焊和噴漆、化學和制藥工廠中的包裝和填充、以及核電站等高危環(huán)境下的工作。
 

　　隨著機械臂技術的不斷發(fā)展，工業(yè)領域的焊接、噴涂、搬運、裝配等場合已經(jīng)開始大量使用機械臂。另外，在軍事、海洋探測、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)甚至服務娛樂行業(yè)，也都開始使用機械臂。
 

　　現(xiàn)在更是在餐飲領域得以應用，做吃的機械臂包括專門參與備菜環(huán)節(jié)的機械臂，如改刀、攪拌等動作，專門制作某類食品如壽司、面條、煎餅等，以及可以制作多種食品的機械臂。
 

　　未來幾年里機械臂的發(fā)展趨勢
 

　　機械臂能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械臂可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
 

　　機械臂在機械制造行業(yè)中應用較多，發(fā)展也很快。目前主要用于注塑輔機上自動取出產(chǎn)品、機床、橫鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先作業(yè)程序來完成規(guī)定的操作。機械臂的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機械臂。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時，即能更正并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能。
 

　　近幾年來隨著自動化工業(yè)的不斷發(fā)展，機械臂也隨之壯大起來。在未來幾年里工業(yè)機械臂性能不斷提高，向高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修等方向發(fā)展。機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化，由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機械臂整機。
 

　　傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機械臂還應用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機械臂則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制。多傳感器融合配置技術在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應用。
 

　　機械臂市場前景開闊為工業(yè)的制造生產(chǎn)帶來變化的不僅僅是機械臂使用的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術，而且隨之而來的現(xiàn)代化管理模式也大大改變了企業(yè)的生機、活力和市場競爭力。機械臂的應用對于企業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，升級轉(zhuǎn)型，是一個良好的契機。