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太空设备被描述为“外星艺术品”并不稀奇,但瑞士CSEM团队与3D精密公司和Almatech公司合作开发的最新设计则名副其实。他们设计的尖端机构是一个独特的3D打印齿轮机构,这项设计有望革新关键空间仪器的功能。这种机构的结构模仿了复杂弯曲系统的结构,被设计用来精确控制太空操作中各关键元件的旋转,范围从卫星 thrusters到望远镜镜头或镜面。
为太空操作制造运动部件的一个核心挑战是摩擦的存在,这会导致组件磨损。为最小化磨损,大多数齿轮需要某种形式的润滑,但这又带来了另一个风险——可能污染精密的系统。磨损和污染问题长期以来都是许多太空系统的祸根,因此迫切需要更精密的解决方案。
符合旋转减速机构(CRRM)就是一种不同方法的齿轮设计理念。作为一种“顺应机构”,CRRM利用“弹性变形”的概念传递力量。这种概念在日常生活中很常见,比如袋子扣、弓箭,其中力量通过弯曲传递。
CRRM的设计包含24个可弯曲的刀片统一工作,其中16个刀片互相锁定。这种配置的实际应用是,它将施加于其上的转动力降低了10倍,因此可以实现旋转运动的无比精确控制。这种精确性反过来为处理灵敏的太空仪器如thrusters、传感器和镜头提供了宝贵资产。
在制造方面,这个机构作为一个整体用高性能不锈钢3D打印制成,这项工作由瑞士3D精密公司完成。这种方法产生了一个 robust 和 durable 的机构,可以承受太空严酷环境的考验。
另一瑞士公司Almatech SA 在欧空局技术发展项目的支持下对这个CRRM进行了性能测试。测试结果进一步证实了这种创新机构极大改善太空系统的操作和寿命的潜力。
总之,这项最新研发标志着太空技术领域的一个关键时刻。它展示了先进的设计配合3D打印的通用性,有望解决太空操作领域长期存在的挑战。符合旋转减速机构的成功实现,可能标志着一个新时代的太空设备的到来,特征是更大的耐久性和更高的精密度。
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