嫦娥三号最新消息:玉兔月球车机械臂成功实施首次月面探测

来源:国防部网站

2014-01-15 08:19

嫦娥三号最新消息:北京时间14日21时45分,在北京航天飞行控制中心精确控制下,“玉兔”号月球车舒展“玉兔之手”——机械臂,对脚下月壤成功实施首次月面科学探测。

去年12月23日凌晨,北京航天飞行控制中心曾控制机械臂进行投放测试,昨晚的“伸展运动”是玉兔车首次正式投放使用机械臂,这次月面科学探测时间持续近30分钟。后续任务中,“玉兔”号月球车还将对月石、月坑等进行科学探测。

“玉兔”号月球车舒展机械臂,对月壤成功实施首次月面科学探测。(解放军报记者摄自北京航天飞行控制中心遥操作厅)

北京航天飞行控制中心遥操作厅。

玉兔“出手”首次实施月面探测

实现38万公里外机械臂精确控制

玉兔“出手”,考验的却是坐在38万公里外的北京航天飞行控制中心机械臂控制软件设计师荣志飞。在这个29岁小伙子的精确操控下,纤细的“玉兔之手”缓缓舒展,精确避障,最终到达预定位置。机械臂末端的载荷与目标探测点的距离在20毫米左右,偏差不超过10毫米。

机械臂控制软件设计师荣志飞给记者打了个比喻:“此次探测,精度之高、难度之大超乎想像,犹如控制38万公里之外的‘手’穿针引线,稍有偏差就会前功尽弃。”

“由于受玉兔车活动维度限制和避障因素影响,机械臂完成对一个预定目标点的探测,一般要经过十七八个操作步骤。”北京航天飞行控制中心总工程师周建亮介绍“飞控中心建立了精确的控制算法模型,并研发了具有自主知识产权的机械臂遥操作控制系统。”

“这次探测任务的实施,标志着我国成功突破月面高精度机械臂遥操作技术,实现了38万公里之外的机械臂毫米级精确控制。”北京航天飞行控制中心总体室副主任吴风雷说。

“玉兔”号月球车1:1模型

“玉兔之手”藏在正面的五星红旗下方,为“四肢三轴”活动机构。

“玉兔”不再是月球看客

作为中国第一个登陆外星球的空间机械臂,“玉兔之手”很低调,它藏在玉兔车正面的五星红旗图案下方,不仔细看还注意不到这个有着“四肢三轴”的活动机构。

投放、收拢,机械臂要做的事就这么两件。肢犹如手臂,轴如同手臂的关节。机械臂展开后,最里面的关节只能左右移动,中间的关节和末端的关节只能上下移动,就像人的手臂和手掌绕关节一样。通过腕部和肩部关节的正、反方向运动,机械臂得以携带载荷接近和离开被探测物。人完成这几个手部动作仅需几秒钟,可机械臂得花几十分钟。

不光是慢,这看似动作简单的“伸伸胳膊”,还蕴藏着不可逆的风险。“机械臂离被探测物过近的话,载荷会与其碰撞,轻则损害载荷涂层,重则造成机械臂损坏。但机械臂距离过远的话,又达不到探测效果。”飞控中心轨道室控制组组长刘勇说。按载荷的设计指标,探头是不允许磕碰的。因此,在设计机械臂时,就追求精度,让0.5米长的机械臂,能实现运动精度到±2毫米。

当玉兔车向被探测物第一次伸手时,以实现自动采样后返回为目标的嫦娥五号,又离目标近了一步。“玉兔之手”,让玉兔车不止是月面的看客,它所要抓取的,将是中国人利用月球资源的热望。

(观察者网综合国防部网站、中国青年报消息)

责任编辑:钟晓雯
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