北京时间7月4日上午8点11分，我国空间站迎来航天员首次出舱任务。整个任务历时长达6小时46分钟，两名宇航员在结束太空行走前完成了三项重要任务。

　　在整个过程中，有一个非常吸引眼球的装置，那就是机械臂。是本次太空行走任务之一，同时参与了本次任务。那么，什么是机械臂？它有多重要？

　　所谓机械臂，又称太空机械臂，可以理解为机器人的一种。虽然不是人形，但是功能却达到了机器人的标准，而且更加的强大。机械臂不仅可以在航天员的操作下完成任务，还可以自主进行一些专业活动。比如5月29日天舟二号货运飞船发射后，当时天河号上没有宇航员，完全被机械臂抓获。

　　早在上个世纪，国外就开始研发机械臂。1981年，美国发射的哥伦比亚号航天飞机搭载了加拿大斯巴达宇航公司研制的机械臂，又称加拿大机械臂一号。后来，机械臂的技术和承担任务的难度越来越大难的。比如众所周知的哈勃望远镜的维护、国际空间站的建造都离不开机械臂的帮助。

　　（图片说明：维护哈勃望远镜时，需要用机械臂把它抓进航天飞机）空间站。其长度达到17.6米，抓取重量也可达116吨（失重状态）。这两个参数甚至超过了我国的机械臂（长10.6米，抓取重量25吨），但是和我国的机械臂相比，还不能完全自动化，所以两者各有优缺点。

　　如今，机械臂的威力如此之大，是空间站不可或缺的存在。除了刚刚提到的悬停载具捕获外，它在宇航员出舱活动、舱外货物装卸、舱位状态检查等任务中都是举足轻重的角色。

　　以宇航员的出舱活动，又称太空行走任务为例。在此之前，我们看到早期的太空行走使用安全绳将宇航员和航天器绑在一起。比如2008年神舟七号期间，航天员翟志刚就是这样进行了我国的首次太空行走。

　　与这条安全绳相比，机械臂的安全性更高。不过，天河核心舱发射时，并没有安装将宇航员身体固定在机械臂上的限脚器。因此，在本次出舱任务中，中国航天员刘伯明首先要安装脚挡，然后站在脚挡上，利用机械臂进行大范围转运。

　　顾名思义，既然叫机械臂，有点像人的手臂。它们不仅在外观上相似，而且在功能上也相似。

　　以我国的机械臂为例，它有7个自由度。什么是自由度？它是可以移动或转动的方向，是衡量一套机械设备灵活度的标准。天河的机械臂有3个腕关节、1个肘关节和3个肩关节。这和我们的手臂一样，肩膀可以三个方向旋转，肘部有一个方向，手腕也可以三个方向旋转。

　　实际上，并不是所有的机械臂都是生而平等的。比如日本研制的机械臂，只有6个自由度。这并不是说别人不先进，因为他们的机械臂末端有一个长约0.15m的三指灵巧机械手系统，非常灵活。

　　不仅如此，在机械臂的末端，还有一个类似我们指尖触摸的系统，也就是所谓的末端执行器。它可以感应到它相对于空间站外部每个目标适配器的位置，从而实现完美对接。

　　在它的手边，还有一个非常精密的中央控制系统，可以在任务过程中传输数据进行实时分析，确保任务的顺利进行。

　　今年4月，美国太空司令部司令迪金森表示，我们的一颗配备机械臂的卫星构成巨大威胁，可以使美国卫星失效。说他们已经使用机械臂40年而且他们很安全，这太可笑了。我们只是用机械臂变成了空间站。真不知道他们的脑回路是怎么回事。他们以为全世界都跟他们一样傻吗？

　　无论如何，这也从侧面说明了机械臂的发展对于一个国家的航天实力有多么重要。正是因为它足够强大，才会引起美国的忌惮。出于同样的原因，世界上许多航天机构都在积极开发机械臂技术。

　　就在当地时间7月6日，欧洲航天局宣布他们将于7月15日向国际空间站发射期待已久的机械臂，即欧洲机械臂，简称ERA。

　　因为火箭发射和技术问题，ERA的发射推迟了将近20年，现在终于姗姗来迟。这种完全由欧洲自主研发的机械臂，由荷兰政府出资，由欧空局、荷兰航天局和空中客车防务公司联合研制。它将与俄罗斯名为Nauka的实验舱一起前往国际空间站执行一系列任务。

　　同样，ERA也有7个自由度，全长11米，和我国的机械臂差不多；抓取重量为8吨，比我们的机械臂还要高。更小。它还可以协助宇航员完成太空行走任务，甚至可以自主完成工作。未来有望逐步替代宇航员执行舱外任务。

　　有网友提问：未来机器人会代替宇航员执行任务吗？我想，在很大程度上，会的，或者说这样的未来已经到来了。

　　确实没有宇航员在太空行走时死亡，但太空终究还是充满了未知，我们需要谨慎面对。例如，2013年，国际空间站宇航员卢卡·帕尔米塔诺在执行舱外任务时，宇航服出现故障，导致头盔严重进水，险些窒息而死。

　　目前，机械臂已经可以完成很多任务，未来其功能会更加强大，满足空间站更多的需求，完成更艰巨的任务。相信它取代人类的那一天不会太远。