天宫机械臂(天宫机械臂原理)

海潮机械 2023-01-27 12:00 编辑:admin 141阅读

1. 天宫机械臂原理

中国空间站天和核心舱携带的空间大型机械臂。天和核心舱作为空间站组合体的“中枢系统”,拥有众多强大的功能,而能力堪比“变形金刚”的空间站机械臂,更让核心舱如虎添翼。具体展开前,除了辅助航天员出舱活动,我们先了解一下这个机械臂还能干什么?

舱表爬行转移

这个核心舱机械臂的设计灵感来自于蠕虫爬行,绝对是脑洞大开,用类似于木工常用的榫卯结构,就可以和空间站外侧预留的对接点(专业术语叫适配器)实现对接和分离,实现了舱体外爬行功能,这样就能在空间站各舱体外表面活动范围大大增加,别人没有,我们独此一份。因为目前在轨运行的国际空间站虽然有多个机械臂,但都是固定的。

2. 天宫机械臂视频

没有天宫十二号,只有神舟12号,而且神舟12号也没有机械臂,只有天和核心舱上有一款10m长,可抓取二十多吨的仿生机械臂,该机械臂利用仿生原理制造出来的,可以实现七自由度抓去二十多吨的舱段进行转移,可以平台操作,将机械臂操作到预定地点,航天员可以站在上边出舱活动。

3. 天宫空间站的机械臂

是。因为目前在轨运行的国际空间站虽然有多个机械臂,但都是固定的。

中国载人航天工程总设计师周建平18日介绍,机械臂的作用在于空间站组装建造、维护维修、辅助航天员出舱活动等任务,“是中国空间站在轨建造能力水平的重要标志”。

4. 天宫的机械臂

总活动体积约为 240m³。总活动体积约有 110m³。如果以层高 3m 计算,天宫的体积大约相当于 36 平的一居室。

梦天实验舱包括工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱四部分,舱体轴向长度为 17.9 m, 最大直径 4.2 m。

问天实验舱包括工作舱、气闸舱、资源舱三部分,舱体轴向长度为 17.9 m,舱体最大直径 4.2 m。

天和核心舱包括节点舱、生活控制舱及资源舱三部分,轴向总长 16.6 m,最大直径 4.2 m。

5. 中国天宫机械臂

不是液压,机械臂。中国天宫空间站天和核心舱的小柱段底部就安装了一条这样的机械臂,它的展开长度达10.2米、有2段长的臂杆和7个活动关节,具备7个自由度,甚至比人的胳膊还灵活;机械臂自身质量为738千克,却能承载25吨重的物体,因此被许多网友尊为“牛臂”。

中国“牛臂”

“牛臂”之牛绝不只体现在“大力出奇迹”上,中国机械臂不仅能扳动几十吨重的实验舱、辅助航天员太空行走,它还能根据任务要求全自动地在空间站外“爬行”转移,抵达空间站的任何位置完成工作。

机械臂舱外“爬行”

空间站机械臂的“爬行”动作很像一种飞蛾的幼虫尺蠖[chǐ huò],尺蠖在爬行的时候先是尽量伸长躯体、固定前足、弓起身体后足着地、然后再伸展身体,如此往复。凭借这一技能尺蠖可以爬得很快,至少比其它大多数毛毛虫要快许多。

尺蠖在爬行

与其说机械臂在太空移动是借鉴了尺蠖爬行的仿生学原理,倒不如说它更像一个两条腿的分规。你需要先将一条腿“钉”在地板上再移动另一条腿去寻找下一个支点。

分规

机械臂的支点在哪里呢?它就是空间站表面事先安装好的“锚点”,中国空间站表面的“锚点”被称作适配器。机械臂的每一次移动都需要先找到适配器的位置,将插头连接到适配器上,再松开另一个插头往前“走”。

6. 机械臂机械原理

原理:

伯努利机械手(吸盘)就是利用了伯努利原理的机械手,机械手的喷气口中喷出的气体(例如氮气等惰性气体)遇到圆盘的表面(例如上表面,当然也可以是下表面,以上表面为例陈述仅仅是示例性的)后,气体自圆盘上表面迅速扩散,使得圆盘上表面的气流速度大于下表面的气流速度,根据伯努利原理可知,此时圆盘下表面的气压大于圆盘上表面的气压,因而使圆盘被吸附在伯努利机械手上。

在晶圆加工过程中,伯努利机械手通过伯努利原理吸附晶圆,把晶圆放在具有真空吸附功能的真空卡盘上后,机械手放开晶圆。同时真空卡盘通过多孔真空吸附把晶圆吸附到真空卡盘上。工艺结束后真空卡盘停止真空吸附,伯努利机械手吸附晶圆,把晶圆从真空卡盘上取下,并带出工艺腔室。

伯努利机械手主要用于吸附薄片小于200um厚度的晶圆,晶圆薄片脆且易碎、翘度大。在伯努利机械手将晶圆放到真空卡盘上时,如果是伯努利机械手先将晶圆放到真空卡盘上,然后真空卡盘再开启真空吸附,那么晶圆容易出现滑片现象,放置的位置出现偏差,影响整张晶圆的工艺效果的均匀性。如果是真空卡盘先开启真空吸附,伯努利机械手再将晶圆放到真空卡盘上,容易导致晶圆的翘度增加,同时易导致晶圆破碎。