Hệ thống phục vụ di động
Cơ cấu > Canadarm2

Đây là một cánh tay robot có thể được sử dụng để cầm các vật nặng cũng như giúp di chuyển các phi hành gia trong các chuyến đi bộ không gian. Canadarm2 có tên gọi kỹ thuật là hệ thống tay máy điều khiển từ xa (Remote Manipulator System – RMS). Canadarm2 được phóng lên trên chuyến bay STS-100 tháng 4 năm 2001. Canadarm2 là phiên bản kế tiếp của cánh tay robot tự động Canadarm trên các tàu con thoi. So với ngưới anh em của mình, Canadarm2 tỏ ra uyển chuyển hơn do các khớp của nó tạo ra tới 7 bậc tự do so với 6 bậc của Canadarm. Nhờ vậy, Canadarm2 có thể thực hiện được các động tác rất phức tạp, và với việc nó có thể xoay hoàn toàn tất cả các khớp của mình, nó còn linh động hơn cả cánh tay của con người. Điều này rất quan trọng vì trạm không gian là môi trường làm việc lớn và phức tạp hơn khoang chở hàng của một tàu con thoi. Canadarm2 thường được đặt trên hệ thống chân đế di động để di chuyển dọc theo hệ thống đường ray tới các vị trí làm việc.
Lịch sử:Tháng 5 năm 1999, Canadarm 2 được chuyển tới trung tâm không gian Kennedy để bắt đầu một quy trình chuẩn bị phức tạp trước khi phóng. Tháng 8 năm 2000, nó được gập lại theo hình dạng cuối cùng để phóng và được cho vào trong một palet chữ U có độ lớn vừa khít bề ngang khoang chở hàng của tàu con thoi. Việc đặt nó vào bên trong khoang hàng của tàu con thoi như thế nào cũng là một thách thức vì khi phóng lên cánh tay robot này phải chịu một tải trọng rất lớn dưới tác dụng của gia tốc. Các kỹ sư đã phải tìm cách để giảm bớt tải tác dụng lên cánh tay.
Cơ chế hoạt động:
Nhờ vào một đầu tiếp xúc được gọi là Latching End Effector (LEE) trên cả hai bàn tay giống y hệt nhau của cánh tay tự động này, một trong 2 bàn tay trên sẽ gắn vào một thiết bị cung cấp nguồn sống cho nó trong môi trường không gian: điện năng và sự liên hệ đến trung tâm điều khiển robot bên trong trạm. Thiết bị này tạm gọi là nút giữ cung cấp năng lượng và dữ liệu (Power Data Grapple Fixture – PDGF). Khi cần di chuyển tới các vị trí khác nhau trên trạm, đầu bàn tay tự do của nó sẽ đưa đến và được chốt vào một PDGF trong nhiều cái tương tự có mặt trên khắp trạm, khi đó đầu kia có thể được nhả ra. Nhờ vào cơ cấu độc đáo này, Canadarm2 có thể di chuyển hầu khắp trạm giống như một con sâu đo.
Bên lề:Phi hành gia Canada Chris Hadfield đóng vai trò chính trong việc cài đặt Canadarm2 lên trạm, qua đó trở thành người Canada đầu tiên đi bộ trong không gian.
|  | Canadarm | Canadarm2 |
| --- | --- | --- |
|  | Trở về trái đất sau mỗi sứ mệnh tàu con thoi | Vĩnh viễn trong không gian |
| Tầm hoạt động | Giới hạn bởi chiều dài cánh tay | Di chuyển giống sâu đo tới các vị trí trên trạm ISS, chỉ bị giới hạn bởi số lượng PDGF trên trạm. Cũng có thể di chuyển dọc theo chiều dài của trạm trên hệ thống chân đế di động |
| Đầu cố định | Được cố định một đầu vào tàu con thoi | Không có đầu cố định. Cà hai đầu đều được trang bị các LEE giúp cung cấp năng lượng, dữ liệu và tín hiệu video cho cánh tay |
| Bậc tự do | 6 bậc tự do Tương tự như cánh tay người: vai (2 khớp), cùi chỏ (1 khớp) và cổ tay (3 khớp) | 7 bậc tự do Hơn cả cánh tay người: vai (3 khớp), cùi chỏ (1 khớp) và cổ tay (3 khớp). Ngoài ra Canadarm2 còn có thể thay đổi hình dạng mà không cần di chuyển bàn tay của mình |
| Góc xoay của khớp | Giới hạn góc quay của cùi chỏ (tới 160°) | Các khớp có thể xoay trọn vẹn. Riêng khớp 7 xoay được 540°. Tầm hoạt động lớn hơn của bàn tay người |
| Cảm giác | Không có khả năng cảm nhận được sự tiếp xúc | Các cảm biến moment lực giúp cảm nhận sự tiếp xúc. Khả năng nhìn tự động giúp túm được những vật trôi lơ lửng Tự động tránh va chạm |
| Chiều dài | 15 m | 17.6 m |
| Khối lượng | 410 kg | 1800 kg |
| Đường kính (đường kính ngoài của trục composite) | 33 cm | 36 cm |
| Tải trọng làm việc tối đa | 29.937 kg | 116.000 kg |
| Tốc độ làm việc | Không tải: 60 cm/s Có tải: 6 cm/s | Không tải: 37 cm/s Có tải: Khi lắp ghép trạm: 2 cm/s, hỗ trợ các chuyến đi bộ không gian: 15 cm/s, khi chịu tải 100 tấn trở lên: 1.2 cm/s Khoảng cách tối thiểu trước khi dừng với tải lớn nhất: 0.6 m |
| Cấu tạo | 16 lớp epoxy sợi cacbon có module đàn hồi cao | 19 lớp nhựa dẻo nóng sợi cacbon độ bền cao |
| Sửa chữa | Dưới mặt đất | Được thiết kế để có thể sửa chữa ngay trên không gian bằng các ORU thay thế. Các phụ tùng được sản xuất dư ra |
Điều khiển: Tự động hay điều khiển bởi phi hành gia
| Camera | 2 cái (1 trên cùi chỏ và 1 ở cổ tay) | 4 camera màu (1 cái trên mỗi bên của cùi chỏ, hai cái còn lại trên mỗi LEE) |