中国空间站中的机器人技术进步显著，吸引了全球的目光。今年2月21日，中国空间站正式揭晓了两款机械臂以及两款机器人，展示了中国在太空探索领域的最新成果。
在机械臂方面，中国空间站配备了大臂“天和机械臂”和小臂“问天机械臂”。这两款机械臂均具备7个自由度，由约1.8万个零部件和50万行代码构成，设计方案在功能、配置、构型以及自由度数量等方面高度一致。其中，“天和机械臂”长达10米，最大负荷能力可达25吨，而“问天机械臂”臂长为5米，最大负荷能力为3吨。
这两款机械臂各有分工。大臂主要用于处理大型物体的抓取和移动，协助空间站的组装和维修工作；而小臂则专注于较小物体的抓取，协助航天员进行精细操作和实验设备的安装。两款机械臂可以通过在轨级联的方式连接，形成一个操作范围更大的组合臂，全长超过15米，自由度达到14个，具备更强的操作能力和适应性。
机械臂的中间和末端装有先进的视觉系统，能够进行状态监视和目标识别，为地面控制人员提供重要的视觉反馈。两款机械臂的末端执行器安装在机械臂的首尾两端，可以实现对目标的抓取、机械锁定及电气连接，进一步增强了机械臂的功能性和灵活性。
除了机械臂，中国空间站还推出了舱内智能飞行机器人“小航”。这款机器人由哈尔滨工业大学的张立宪教授团队研制，被誉为航天员的智慧助手。通过航天员的语音指令，“小航”能够在空间站内移动拍照、进行舱内巡检、物资管理产品状态检查，并与航天员进行情感互动，为航天员提供答疑解惑。
“小航”的主要职责之一是对空间站进行定期巡检，实时监控整个空间站的状态。一旦发生设备故障，“小航”能够迅速定位并拍摄故障部位，为地面团队和航天员提供宝贵的参考信息。“小航”还能够负责空间站的物资管理和物流优化任务，根据物资的编号和位置记录，迅速定位并协助航天员完成调取或存储任务，提高了物资管理的效率和准确性。
“小航”还具备任务记录和数据分析的功能。在设备测试或科学实验过程中，“小航”可以自动记录操作细节和实验结果，为后续分析提供精准的数据支持。这一功能不仅有助于航天员的工作，也为地面科学家提供了重要的实验数据。
今年1月初，“小航”亮相之际，中国航天员还开展了第四款机器人——空间站管道检测机器人的在轨试验验证工作。航天员在轨搭建了包含直管、弯管、锥管等多种复杂管道的模拟环境，对机器人进行了全面的测试。试验结果显示，机器人能够平稳可靠地通过多种直径的管道，验证了其适应多种复杂管道的自主运动技术。
这款管道检测机器人借鉴了棘皮动物的运动机理，采用了“自主伸张、受力收缩、无电变柔”的仿生变刚度设计思路，具备主被动结合的腿部剪叉伸缩机构。机器人的被动机构能够根据管径快速调整腿部长度，以适应管径变化；而主动机构则实时控制脚部与管壁的压力，保证机器人具有足够的前进动力。
管道检测机器人采用前后对称的模块化结构，具有23个自由度，配备了多种传感器。在实际运行中，机器人的“智慧大脑”会利用全身传感器信息计算姿态和位置，并给出运动策略，确保机器人在保障管道安全的前提下，平稳地在空间站管道内运动。
中国空间站的机器人技术不仅在机械臂和智能飞行机器人方面取得了显著进展，还在管道检测机器人领域实现了突破。这些机器人技术的成功应用，为中国空间站的维护和管理提供了有力的支持，也展示了中国在太空探索领域的实力和潜力。
