近日有天文攝影師拍攝到了正在近地軌道運(yùn)行的天和核心艙，照片中可以看到空間站主機(jī)械臂，它原本安裝在核心艙小柱段對(duì)地球一面，而在照片中它已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了大柱段外表面，這是為什么呢？

很簡(jiǎn)單呀，這說明機(jī)械臂已經(jīng)“呆膩了”，還是活動(dòng)一下身體吧。當(dāng)然這是玩笑話，經(jīng)查證，這是根據(jù)在軌關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證安排，空間站機(jī)械臂在軌進(jìn)行解鎖展開及“爬行”測(cè)試任務(wù)。

在飛控人員的密切監(jiān)視和操控下，機(jī)械臂精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)了所有控制模式和預(yù)定動(dòng)作，自基座位置緩緩展開，依次在天和核心艙上各目標(biāo)適配器之間完成“爬行”切換，最后運(yùn)動(dòng)至常態(tài)構(gòu)型存儲(chǔ)。

這個(gè)核心艙機(jī)械臂的設(shè)計(jì)靈感來自于蠕蟲爬行，絕對(duì)是腦洞大開，用類似于木工常用的榫卯結(jié)構(gòu)，就可以和空間站外側(cè)預(yù)留的對(duì)接點(diǎn)（專業(yè)術(shù)語叫適配器）實(shí)現(xiàn)對(duì)接和分離，實(shí)現(xiàn)了艙體外爬行功能，這樣就能在空間站各艙體外表面活動(dòng)范圍大大增加，別人沒有，我們獨(dú)此一份。因?yàn)槟壳霸谲夁\(yùn)行的國際空間站雖然有多個(gè)機(jī)械臂，但都是固定的。

去年美國上線了一部以美國太空軍建設(shè)為主題的政治喜劇《太空部隊(duì)》（Space Force）。在劇中的平行世界中，被安排成美國“假想敵”的中國航天技術(shù)無比強(qiáng)大，從用機(jī)械臂剪美國人的衛(wèi)星電池板、虜獲美國宇航猩猩，到在月球搶先設(shè)立大型基地，簡(jiǎn)直無所不能。

那么，這個(gè)出現(xiàn)在美劇中、又被美軍“忌憚”的巨型機(jī)械臂，到底牛在哪兒？

它是我國目前智能程度最高、規(guī)模與技術(shù)難度最大、系統(tǒng)最復(fù)雜的空間智能制造系統(tǒng)。中國載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平18日介紹，機(jī)械臂的作用在于空間站組裝建造、維護(hù)維修、輔助航天員出艙活動(dòng)等任務(wù)，“是中國空間站在軌建造能力水平的重要標(biāo)志”。

“天和”核心艙外有一對(duì)大型機(jī)械臂，為我國首個(gè)具有七個(gè)自由度的機(jī)械臂，從而在太空可以實(shí)現(xiàn)類似人類手臂的運(yùn)動(dòng)能力，工作時(shí)最長(zhǎng)長(zhǎng)度可達(dá)18米左右、直徑約4米左右，可以在太空抓取物體，方便設(shè)備的對(duì)接、安裝、變軌、分離等操作。

七個(gè)自由度意味著什么？

這是對(duì)人類手臂的最真實(shí)還原。核心艙機(jī)械臂通過末端執(zhí)行器與目標(biāo)適配器之間的對(duì)接與分離，類似于木工常用的榫卯結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)艙體爬行功能，以一種類似蠕蟲的運(yùn)動(dòng)方式移動(dòng)到空間站的許多部分，進(jìn)而在更大范圍觸達(dá)空間站各艙體外表面。

七個(gè)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)組件及高精度位置傳感器是實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)、精確定位的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，作為機(jī)械臂的核心部件，需具備小體積、大轉(zhuǎn)矩輸出，待機(jī)械臂運(yùn)行到指定位置后，可實(shí)現(xiàn)定位鎖定功能，從而使機(jī)械臂固定在相應(yīng)位置，以及到位鎖定后由末端執(zhí)行驅(qū)動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)目標(biāo)捕獲及抓取的功能。

從外行的角度來看，中國空間站上的這個(gè)機(jī)械臂，肯定應(yīng)該至少已經(jīng)超過了曾經(jīng)用在美國航天飛機(jī)上的那支加拿大臂，估計(jì)應(yīng)該與國際空間站上的那個(gè)加拿大臂二代的技術(shù)處于同一個(gè)水平吧。

很顯然，現(xiàn)在中國的這支空間站上的機(jī)械臂號(hào)稱是7自由度，并可處理25噸貨物。很明顯要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了第一代加拿大臂的技術(shù)水平。

現(xiàn)在與中國這個(gè)機(jī)械臂可以比較的是國際空間站上的加拿大臂二代。但這個(gè)“二代”也是2001年就打上天去，已經(jīng)用了20年的設(shè)備了，但從公布的技術(shù)數(shù)據(jù)來看，還是相當(dāng)先進(jìn)，比如處理貨物可達(dá)116噸。

但從介紹上來看，除了能夠處理更重的貨物外，其他的性能就并不算黑科技了，至少看公開資料介紹，是與中國機(jī)械臂處于一個(gè)技術(shù)層級(jí)。

比如可以自我重定位、可如蠕蟲一樣的動(dòng)作，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地移動(dòng)到空間站許多部位。也就是說，加拿大臂二代也是一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，這就和中國的這支機(jī)械臂的原理一模一樣了。

所以，此次神舟十二號(hào)任務(wù)，“天和”核心艙的機(jī)械臂將助三名航天員一臂之力，讓航天員實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同，能在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的移動(dòng)，到達(dá)空間站的任何一個(gè)角落。

無論是取回放置在艙外的科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，還是對(duì)“天和”核心艙實(shí)現(xiàn)全方位的肉眼檢查，機(jī)械臂的加入都將令這些操作變得十分輕松且方便。