机械臂级联装置是做什么用的？里面有着怎样的“黑科技”？对接两臂，实现“1+1="1"”空间站机械臂是我国航天事业发展的新领域之一，融合了机、电、热、控制、光学等多个专业，这...

今天凌晨 ， 航天员翟志刚、航天员王亚平安全返回天和核心舱 ， 神舟十三号航天员乘组第一次出舱活动取得圆满成功 。
此次出舱活动中 ， 空间站核心舱机械臂再次耀眼亮相 ， 托举航天员到达指定位置开展出舱操作 ，顺利完成了机械臂级联装置的安装工作 ，为后续实现“擎天巨臂”的组合打下扎实基础 。 机械臂级联装置是做什么用的？里面有着怎样的“黑科技”？
对接两臂 ， 实现“1+1="1"”
空间站机械臂是我国航天事业发展的新领域之一 ， 融合了机、电、热、控制、光学等多个专业 ， 这也更加凸显了双臂组合转接件的研制难度 。
此次出舱活动的“主角”——机械臂级联装置由双臂组合转接件和悬挂装置组成 ， 是空间站机械臂实现组合动作的关键装备 。其中 ， 双臂组合转接件更是被空间站型号研制人员形象地比喻为“宇宙级机械臂转接头”。

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航天科技集团五院空间站机械臂飞控负责人高升介绍 ， 空间站机械臂由核心舱机械臂（大臂） 和“问天”实验舱机械臂（小臂） 组成 。
“按照空间站关键技术验证及建造阶段的任务规划 ， 实验舱机械臂将随‘问天’实验舱一起发射入轨 ， 并将在太空中与核心舱机械臂完成‘大小臂在轨组合’ 的亮眼操作 ， 而实现组合的关键装置就是双臂组合转接件 。 由于长度为10米的核心舱机械臂和长度为5米的实验舱机械臂‘体型’差异较大 ， 因此端口设计也有较大差别 。 ”高升表示 。

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如何做好两个机械臂的对接 ， 实现“1+1="1"”的效果 ， 完成适应性强、操作难度更大的任务 ， 对研制团队来说是一个巨大的创新难题 。
为此 ， 研制团队一次次开展方案论证 ， 一轮轮进行设计优化 ， 将小小的“宇宙级机械臂转接头”从创意变成了“四两拨千斤”的科技“神器”——“它不仅有助于完成两个机械臂的接口互连 ， 更实现了两者间电气和信息的互通 ，在恶劣的太空环境中安全打通两个机械臂之间的‘任督二脉’ 。 ”高升称 。
这个科技“神器”从哪些方面进行了改进？高升表示 ， 双臂组合转接件将帮助两个形态截然不同的机械臂完成转接 ， 保证组合机械臂具备承载更大载荷进行大范围转移的能力 ， “在原材料选用、制造工艺、适应空间站环境的长寿命设计 等方面均作出了巨大的突破和创新 。 ”
完成在轨任务 ， 收“刀”入“鞘”
在机械臂级联装置安装过程中 ， 首先安装在核心舱舱壁上的悬挂装置带有巧妙的抱爪结构 ， 用于捕获和存放双臂组合转接件 ， 并为它提供供电保证 。
完成悬挂装置安装后 ， 航天员翟志刚轻推双臂组合转接件进入卡口位置 ， 悬挂装置在指令的遥控下 ， 通过抱爪结构准确地将转接件抓住 ， 并将其“拥入怀中” 。

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那么 ， 双臂组合转接件和悬挂装置到底是什么关系呢？航天科技集团五院空间站机械臂悬挂装置主管设计师高翔宇以“刀剑”和“刀鞘”举例解释：“双臂组合转接件好比‘刀剑’ ， 悬挂装置则好比‘刀鞘’ 。未来 ， 当两个空间站机械臂开展对接工作时 ， 核心舱机械臂（大臂）将主动探向双臂组合转接件 ， 通过末端视觉相机识别靶标 ， 将其从悬挂装置上精准取出 ， 进而完成与‘问天’实验舱机械臂的组合 ， 形成更长、更稳定的灵巧型空间机器人 。 ”