刘宏，刘冬雨，蒋再男

哈尔滨工业大学 机电工程学院, 哈尔滨 150080

随着空间装置的在轨服务需求越来越迫切，空间机械臂已成为世界各航天大国的研究热点。空间机械臂在航天器的在轨组装、在轨维修、在轨燃料加注、在轨升级等在轨服务中起到关键作用，是航天器在轨服务的核心装备[1]。国际空间站组装建造、维修和应用的经验表明，利用空间机械臂可以在恶劣太空环境下辅助或代替航天员完成在轨操作任务，提高空间操作和应用的安全性和效益。

本文概述了国外空间机械臂的发展情况并分析了发展趋势，总结了空间机械臂的关键技术，重点介绍了中国空间机械臂的发展概况，最后总结了目前空间机械臂技术存在的问题，并对中国空间机械臂的发展提出了建议。

1 国外空间机械臂发展概况

空间机械臂可分为舱内工作和舱外工作两大类。舱内机械臂通常用于载人航天任务，以替代或辅助航天员完成舱内组装、试验、照料或者技术验证等。舱外机械臂主要用于航天器在轨组装、在轨维修、支持航天员舱外活动、科学或技术试验等在轨服务任务，安装载体包括航天飞机、空间站、卫星等。

自从1981年哥伦比亚号航天飞机上空间机械臂在轨应用以来，国外空间机械臂一方面成功应用在航天飞机的载荷操作、哈勃太空望远镜维修、国际空间站建设与维护等工程任务，另一方面已经完成了基于试验卫星、航天飞机、国际空间站等空间平台的关键技术在轨验证，主要项目如表1 所示。……