我校机械工程学院科研团队助力空间站建设

近日，中国空间技术研究院总体部载人三期空间机械臂项目办公室给我校发来感谢信，感谢学校机械工程学院教师董颖怀和王岩带领的精密与特种加工研究团队为“空间机械臂维修专用工具”等配套产品的成功研制所作出的贡献，希望双方继续携手为我国空间站的建设与运营做出更大贡献。

空间站维修工具虽小，但事关重大。空间站机械臂被誉为太空中的“大力神臂”，通过末端执行器与目标适配器之间的对接与分离， 可以实现舱外大范围爬行辅助航天员出舱活动、捕获悬停飞行器等复杂任务。在掌握大型空间机械臂核心技术及应用上，空间机械臂维修专用工具”是整体技术应用研发中非常关键的一环。

“没有参照物怎么办？我们根据积累的素材和面临的问题，一步步细化，不断迭代，自我更新，经过几十轮的修改，如何在不同的地方使用不同的工具，包括温度适应性、材料表面改性······”团队负责老师董颖怀介绍说，团队克服了时间紧、任务重以及场地和经费等种种困难，一个报告的完成需要几百页的草稿，一个方案的设计需要几百张图纸，自己没有的实验设备就跑去别的地方借，最终实现了从零到一的突破。

我校机械学院教师董颖怀、王岩，带领团队成员刘佳军、朱贵升、孟令坤、殷杰、王安康、石健等研究生，克服了研发周期短、技术难度大等难题，进行了装备设计、理论研究及仿真计算等工作，为我国首个长期在轨运行的机械臂舱体表面巡检、航天员出舱等任务顺利完成提供有力保障。

“太空用的工具和地面不一样，需要万无一失，绝不允许失误, 0.01毫米的误差都会影响使用。太空维修难度大，且空间小，操作环境复杂，所以工具必须得心应手，才能让宇航员能够在短时间内解决出现的问题。”团队负责老师王岩绍说，宇航员的动作受宇航服的限制，视线也比较狭窄，太空操作空间也和陆地不一样，这些因素都要在设计时考虑进来。

“机器人技术正在深刻改变着人类的生产和生活方式，中国空间站机械臂也助力我们完成了两次出舱任务。”在2021世界机器人大会开幕式上，神舟十二号飞行乘组三位航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波重点提到了“空间站机械臂”。

“螺丝钉怎么插进去才能不会飘出来？材质能用铁的吗？”天津科技大学研三学生刘佳军和殷杰等同学几个月来，一直跟着团队两位老师加班加点进行理论计算、三维建模、仿真验证、强度校核······看着自己的构思根据极限位置和边界条件一点点变成现实，内心充满成就感。

近年来，我校机械工程学科在继续保持轻工与食品工程机械装备研发优势特色的基础上，深入贯彻习近平总书记关于科技创新要“四个面向”的指示精神，紧密围绕天津市“1+3+4”产业体系，主动拓宽学科内涵，在国家重大工程领域主动担当作为，努力开拓新的学科增长点，致力于以智能制造引领中国制造转型之路。

2021年4月29日，中国空间站工程首个航天器天和核心舱发射任务取得圆满成功，标志着我国空间站在轨组装建造全面展开。此后，三位航天员从天和核心舱节点舱成功执行了两次出舱任务，在由中国空间技术研究院研制的空间站机械臂上，完成了安装脚限位器和舱外工作台等工作。