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(shí)驗(yàn)艙在文昌航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功發(fā)射。面對(duì)后續(xù)天和核心艙與問天實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位對(duì)接任務(wù)，核心艙大機(jī)械臂上的5臺(tái)小相機(jī)隨時(shí)準(zhǔn)備著。

據(jù)了解，空間站核心艙機(jī)械臂上安裝有5臺(tái)小相機(jī)，均來自于中國(guó)航天科技集團(tuán)五院508所，按照功能不同，分別分布于機(jī)械臂的“肩關(guān)節(jié)”、“腕關(guān)節(jié)”、“肘關(guān)節(jié)”和空間站核心艙上，用9只“眼睛”服務(wù)于核心艙與實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位對(duì)接等任務(wù)。目前，它們已順利完成在太空的艙外巡檢、機(jī)械臂在軌操控、航天員出艙等工作，隨時(shí)準(zhǔn)備迎接轉(zhuǎn)位對(duì)接等后續(xù)任務(wù)的到來。

其中，兩臺(tái)腕部相機(jī)分別安裝于機(jī)械臂的“腕關(guān)節(jié)”和“肩關(guān)節(jié)”。如同手持式的智能攝像機(jī)，當(dāng)機(jī)械臂距離物體較近時(shí)，它們需要清晰“看到”物體的彩色影像，同時(shí)還要基于預(yù)設(shè)的視覺標(biāo)記實(shí)時(shí)計(jì)算出與物體之間三維距離和三維角度，進(jìn)而引導(dǎo)機(jī)械臂靠近并最終捕獲目標(biāo)物體。

(資料圖片僅供參考)

為實(shí)現(xiàn)上述功能，設(shè)計(jì)師們賦予它們?nèi)?ldquo;法寶”。每臺(tái)相機(jī)均有兩只聰慧的“眼睛”，且每一只“眼睛”都能夠完全獨(dú)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(kuò)大可視范圍，還能夠極大提升對(duì)目標(biāo)物體位置和姿態(tài)的測(cè)量精度。

另外，這兩臺(tái)相機(jī)集成了主動(dòng)照明組件，能夠在無太陽光照條件下仍然清晰成像，好比機(jī)械臂自帶探照燈。它們還能獨(dú)立完成對(duì)目標(biāo)物體的智能化位姿測(cè)量，幫助地面科研人員直觀地獲取目標(biāo)物體的位姿信息，不用再開展相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，它們的距離和角度測(cè)量精度均達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。

為什么安裝于“肩關(guān)節(jié)”位置的相機(jī)，也被叫做腕部相機(jī)？這是因?yàn)楹诵呐摍C(jī)械臂采用了對(duì)稱式的結(jié)構(gòu)形態(tài)，當(dāng)“腕關(guān)節(jié)”移動(dòng)至固定點(diǎn)并鎖緊后，“肩關(guān)節(jié)”可以解鎖并脫離其固定點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)關(guān)節(jié)的功能對(duì)調(diào)，即當(dāng)機(jī)械臂的“腕關(guān)節(jié)”捕獲目標(biāo)物體并固定后，“肩關(guān)節(jié)”便開始解鎖、活動(dòng)，此時(shí)“肩關(guān)節(jié)”和“腕關(guān)節(jié)”實(shí)現(xiàn)角色互換，兩臺(tái)相機(jī)的任務(wù)角色也需實(shí)現(xiàn)互換。它們就是這樣接替作為“腕部”眼睛，擔(dān)負(fù)起成像和測(cè)量的重任。

第三臺(tái)相機(jī)位于機(jī)械臂正中心“肘部關(guān)節(jié)”位置，被大家稱為“肘部”相機(jī)。與“腕部”的兩臺(tái)相機(jī)不同，它主要用于遠(yuǎn)距離全局成像，實(shí)現(xiàn)整臂工作區(qū)域監(jiān)視。由于它不需要進(jìn)行視覺測(cè)量，因此采用“獨(dú)眼”設(shè)計(jì)，最大限度降低重量，輕裝上陣。此外，它和腕部相機(jī)一樣配備了主動(dòng)照明組件，具備全天時(shí)工作能力。

其余兩臺(tái)相機(jī)則被固定安裝于核心艙周向?qū)涌诟浇环Q為對(duì)接相機(jī)。由于其功能主要是服務(wù)于機(jī)械臂開展實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位及輔助對(duì)接任務(wù)，這兩臺(tái)安裝于核心艙上的相機(jī)也屬于機(jī)械臂。

在由核心艙機(jī)械臂開展實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位任務(wù)時(shí)，“腕部”相機(jī)會(huì)引導(dǎo)機(jī)械臂主動(dòng)抓取實(shí)驗(yàn)艙，此時(shí)，機(jī)械臂的“腕部”同實(shí)驗(yàn)艙固定在一起。機(jī)械臂抓取實(shí)驗(yàn)艙由徑向轉(zhuǎn)移至周向后，這兩臺(tái)相機(jī)就具備“觀測(cè)”實(shí)驗(yàn)艙位姿信息的第一視角位置，它們將“觀測(cè)”到的信息反饋至機(jī)械臂，機(jī)械臂就可以依據(jù)信息開展實(shí)驗(yàn)艙與核心艙對(duì)接所需的進(jìn)一步操作。

為了確保安全性和高可靠性，這兩臺(tái)相機(jī)也是“雙目”設(shè)計(jì)，只是對(duì)鏡頭光學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了適應(yīng)性修改，以滿足測(cè)量距離的要求。

目前，5臺(tái)相機(jī)，9只慧眼，已隨核心艙遨游太空幾百個(gè)日夜，看流星劃過，瞰神州山河，靜待空間站觀測(cè)任務(wù)中大展拳腳。(完)

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