今天淩晨，航太員翟志剛、航太員王亞平安全返回天和核心艙，神舟十三號航太員乘組第一次出艙活動取得圓滿成功。

　　此次出艙活動中，空間站核心艙機(jī)械臂再次耀眼亮相，托舉航太員到達(dá)指定位置開展出艙操作，順利完成了機(jī)械臂級聯(lián)裝置的安裝工作，為後續(xù)實(shí)現(xiàn)“擎天巨臂”的組合打下紮實(shí)基礎(chǔ)。機(jī)械臂級聯(lián)裝置是做什麼用的？裏面有著怎樣的“黑科技”？

　　對接兩臂，實(shí)現(xiàn)“1+1=1”

　　空間站機(jī)械臂是我國航太事業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域之一，融合了機(jī)、電、熱、控制、光學(xué)等多個專業(yè)，這也更加凸顯了雙臂組合轉(zhuǎn)接件的研製難度。

　　此次出艙活動的“主角”——機(jī)械臂級聯(lián)裝置由雙臂組合轉(zhuǎn)接件和懸掛裝置組成，是空間站機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)組合動作的關(guān)鍵裝備。其中，雙臂組合轉(zhuǎn)接件更是被空間站型號研製人員形象地比喻為“宇宙級機(jī)械臂轉(zhuǎn)接頭”。

　　航太科技集團(tuán)五院空間站機(jī)械臂飛控負(fù)責(zé)人高升介紹，空間站機(jī)械臂由核心艙機(jī)械臂（大臂）和“問天”實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂（小臂）組成。

　　“按照空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證及建造階段的任務(wù)規(guī)劃，實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂將隨‘問天’實(shí)驗(yàn)艙一起發(fā)射入軌，並將在太空中與核心艙機(jī)械臂完成‘大小臂在軌組合’的亮眼操作，而實(shí)現(xiàn)組合的關(guān)鍵裝置就是雙臂組合轉(zhuǎn)接件。由於長度為10米的核心艙機(jī)械臂和長度為5米的實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂‘體型’差異較大，因此端口設(shè)計也有較大差別。”高升表示。

　　如何做好兩個機(jī)械臂的對接，實(shí)現(xiàn)“1+1=1”的效果，完成適應(yīng)性強(qiáng)、操作難度更大的任務(wù)，對研製團(tuán)隊來説是一個巨大的創(chuàng)新難題。

　　為此，研製團(tuán)隊一次次開展方案論證，一輪輪進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，將小小的“宇宙級機(jī)械臂轉(zhuǎn)接頭”從創(chuàng)意變成了“四兩撥千斤”的科技“神器”——“它不僅有助於完成兩個機(jī)械臂的介面互連，更實(shí)現(xiàn)了兩者間電氣和資訊的互通，在惡劣的太空環(huán)境中安全打通兩個機(jī)械臂之間的‘任督二脈’。”高升稱。

　　這個科技“神器”從哪些方面進(jìn)行了改進(jìn)？高升表示，雙臂組合轉(zhuǎn)接件將幫助兩個形態(tài)截然不同的機(jī)械臂完成轉(zhuǎn)接，保證組合機(jī)械臂具備承載更大載荷進(jìn)行大範(fàn)圍轉(zhuǎn)移的能力，“在原材料選用、製造工藝、適應(yīng)空間站環(huán)境的長壽命設(shè)計等方面均作出了巨大的突破和創(chuàng)新。”

　　完成在軌任務(wù)，收“刀”入“鞘”

　　在機(jī)械臂級聯(lián)裝置安裝過程中，首先安裝在核心艙艙壁上的懸掛裝置帶有巧妙的抱爪結(jié)構(gòu)，用於捕獲和存放雙臂組合轉(zhuǎn)接件，併為它提供供電保證。

　　完成懸掛裝置安裝後，航太員翟志剛輕推雙臂組合轉(zhuǎn)接件進(jìn)入卡口位置，懸掛裝置在指令的遙控下，通過抱爪結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地將轉(zhuǎn)接件抓住，並將其“擁入懷中”。

　　那麼，雙臂組合轉(zhuǎn)接件和懸掛裝置到底是什麼關(guān)係呢？航太科技集團(tuán)五院空間站機(jī)械臂懸掛裝置主管設(shè)計師高翔宇以“刀劍”和“刀鞘”舉例解釋：“雙臂組合轉(zhuǎn)接件好比‘刀劍’，懸掛裝置則好比‘刀鞘’。未來，當(dāng)兩個空間站機(jī)械臂開展對接工作時，核心艙機(jī)械臂（大臂）將主動探向雙臂組合轉(zhuǎn)接件，通過末端視覺相機(jī)識別靶標(biāo)，將其從懸掛裝置上精準(zhǔn)取出，進(jìn)而完成與‘問天’實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂的組合，形成更長、更穩(wěn)定的靈巧型空間機(jī)器人。”

　　屆時，空間站機(jī)械臂可達(dá)範(fàn)圍直接拓展為14.5米，活動範(fàn)圍可直接覆蓋空間站三個艙段，隨時實(shí)現(xiàn)對空間站艙體表面的巡檢。“機(jī)械臂在組合對接狀態(tài)下完成在軌任務(wù)後，又要重新分為大小機(jī)械臂兩個部分，此時雙臂組合轉(zhuǎn)接件自然是收‘刀’入‘鞘’，由核心艙機(jī)械臂主動將雙臂組合轉(zhuǎn)接件重新放回懸掛裝置中。”

　　天和機(jī)械臂可以承載25噸級的大型航太器，未來它和小臂，即“問天”實(shí)驗(yàn)艙上的機(jī)械臂組合在一起後，能力將得到進(jìn)一步提升。

　　“未來，在空間站完成三艙組合後，航太員出艙任務(wù)大部分將由組合臂的形式完成。”航太科技集團(tuán)五院空間站機(jī)械臂副主任設(shè)計師朱超表示，“後續(xù)，空間站機(jī)械臂將通過雙臂組合轉(zhuǎn)接件實(shí)現(xiàn)兩個機(jī)械臂的組裝，進(jìn)而完成高難度、更加多樣化的任務(wù)目標(biāo)，這不僅是世界首次，更是中國智慧的重要體現(xiàn)！”