中新網(wǎng)海南文昌7月24日電 (馬帥莎 李莉 韓美玲)7月24日，問天實驗艙在文昌航天發(fā)射場由長征五號B運載火箭成功發(fā)射。面對后續(xù)天和核心艙與問天實驗艙的轉位對接任務，核心艙大機械臂上的5臺小相機隨時準備著。
據(jù)了解，空間站核心艙機械臂上安裝有5臺小相機，均來自于中國航天科技集團五院508所，按照功能不同，分別分布于機械臂的“肩關節(jié)”、“腕關節(jié)”、“肘關節(jié)”和空間站核心艙上，用9只“眼睛”服務于核心艙與實驗艙的轉位對接等任務。目前，它們已順利完成在太空的艙外巡檢、機械臂在軌操控、航天員出艙等工作，隨時準備迎接轉位對接等后續(xù)任務的到來。
其中，兩臺腕部相機分別安裝于機械臂的“腕關節(jié)”和“肩關節(jié)”。如同手持式的智能攝像機，當機械臂距離物體較近時，它們需要清晰“看到”物體的彩色影像，同時還要基于預設的視覺標記實時計算出與物體之間三維距離和三維角度，進而引導機械臂靠近并最終捕獲目標物體。
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為實現(xiàn)上述功能，設計師們賦予它們?nèi)?ldquo;法寶”。每臺相機均有兩只聰慧的“眼睛”，且每一只“眼睛”都能夠完全獨立工作，就像人類用兩只眼睛比一只眼睛能夠更清晰地觀察世界一樣，兩只“眼睛”相互配合，不僅能夠擴大可視范圍，還能夠極大提升對目標物體位置和姿態(tài)的測量精度。
另外，這兩臺相機集成了主動照明組件，能夠在無太陽光照條件下仍然清晰成像，好比機械臂自帶探照燈。它們還能獨立完成對目標物體的智能化位姿測量，幫助地面科研人員直觀地獲取目標物體的位姿信息，不用再開展相關的數(shù)據(jù)計算。實測結果表明，它們的距離和角度測量精度均達國際先進水平。
為什么安裝于“肩關節(jié)”位置的相機，也被叫做腕部相機？這是因為核心艙機械臂采用了對稱式的結構形態(tài)，當“腕關節(jié)”移動至固定點并鎖緊后，“肩關節(jié)”可以解鎖并脫離其固定點，實現(xiàn)兩個關節(jié)的功能對調，即當機械臂的“腕關節(jié)”捕獲目標物體并固定后，“肩關節(jié)”便開始解鎖、活動，此時“肩關節(jié)”和“腕關節(jié)”實現(xiàn)角色互換，兩臺相機的任務角色也需實現(xiàn)互換。它們就是這樣接替作為“腕部”眼睛，擔負起成像和測量的重任。
第三臺相機位于機械臂正中心“肘部關節(jié)”位置，被大家稱為“肘部”相機。與“腕部”的兩臺相機不同，它主要用于遠距離全局成像，實現(xiàn)整臂工作區(qū)域監(jiān)視。由于它不需要進行視覺測量，因此采用“獨眼”設計，最大限度降低重量，輕裝上陣。此外，它和腕部相機一樣配備了主動照明組件，具備全天時工作能力。
其余兩臺相機則被固定安裝于核心艙周向對接口附近，被稱為對接相機。由于其功能主要是服務于機械臂開展實驗艙轉位及輔助對接任務，這兩臺安裝于核心艙上的相機也屬于機械臂。
在由核心艙機械臂開展實驗艙轉位任務時，“腕部”相機會引導機械臂主動抓取實驗艙，此時，機械臂的“腕部”同實驗艙固定在一起。機械臂抓取實驗艙由徑向轉移至周向后，這兩臺相機就具備“觀測”實驗艙位姿信息的第一視角位置，它們將“觀測”到的信息反饋至機械臂，機械臂就可以依據(jù)信息開展實驗艙與核心艙對接所需的進一步操作。
為了確保安全性和高可靠性，這兩臺相機也是“雙目”設計，只是對鏡頭光學指標進行了適應性修改，以滿足測量距離的要求。
目前，5臺相機，9只慧眼，已隨核心艙遨游太空幾百個日夜，看流星劃過，瞰神州山河，靜待空間站觀測任務中大展拳腳。(完)
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