2026年3月24日，据央视新闻报道，我国首颗配置柔性机械臂的商用试验卫星——驭星三号06星顺利完成全部在轨测试项目，标志着柔性机械臂技术在空间环境中的工程适用性得到验证。该卫星由国内商业航天企业研制并运营，通过搭载的柔性机械臂载荷在轨开展了模拟燃料加注、柔顺控制操作等多项技术验证，为未来空间在轨服务、燃料补给及空间碎片治理提供了坚实的技术支撑。

一、驭星三号06星：商用航天在轨服务新探索

驭星三号06星是一颗以在轨服务技术验证为核心目标的商用试验卫星。该卫星由中国民营航天企业研制，采用标准化平台设计，主要任务载荷为一条多自由度柔性机械臂及其配套的视觉感知和力觉感知系统。卫星于2026年初发射入轨，进入预定太阳同步轨道后即开始系统性的在轨测试工作。

作为国内首颗配置柔性机械臂的商用卫星，驭星三号06星的设计体现了商业航天"小步快跑、快速迭代"的特点。卫星平台虽然体积不大，但搭载了功能完整的机械臂系统、高精度视觉相机、力矩传感器以及专用的燃料模拟加注接口，能够在轨自主完成一系列预设操作序列。在轨测试期间，地面飞控团队通过测控链路对卫星和机械臂系统进行了全面的功能和性能验证，包括机械臂展开与收回、关节运动精度标定、末端执行器操作、视觉引导对接等。

驭星三号06星的研制和运营单位表示，选择以商业卫星平台进行柔性机械臂在轨验证，是考虑到商业卫星具有发射机会灵活、迭代周期短、成本可控等优势。通过商业卫星快速完成关键技术验证后，相关成熟技术可以迁移至国家重大航天工程中应用，形成"商业验证、工程应用"的良性技术转化路径。

二、模拟燃料加注：太空"加油站"的关键一步

本次在轨测试中最受关注的项目是模拟燃料加注验证。在轨燃料补给是空间在轨服务领域最具战略价值的技术之一。卫星在轨运行期间消耗的推进剂是决定其工作寿命的关键因素，如果能够在轨为卫星补充燃料，则可以显著延长卫星的工作寿命，提升航天投资效益。驭星三号06星通过柔性机械臂携带的专用加注对接工具，在轨模拟了燃料管路对接、阀门开启、流体传输和管路分离的完整操作流程。

测试过程中，柔性机械臂首先通过视觉引导系统精确定位模拟加注接口的位置和姿态，然后控制末端执行器以毫米级精度完成对接操作。对接完成后，模拟燃料通过管路系统在模拟储箱之间进行传输，传输过程中的流量、压力和温度等参数由传感器实时监测并下传至地面。测试结果表明，柔性机械臂在微重力环境下能够稳定完成高精度对接操作，模拟燃料传输系统的密封性和流体控制性能满足设计要求。

需要说明的是，本次测试为模拟加注操作，使用的是模拟工质而非真实卫星推进剂。真实卫星在轨燃料加注面临更高的技术门槛，包括推进剂相容性、长期存储稳定性、防泄漏安全设计等。但驭星三号06星的模拟验证已经证明了机械臂对接和管路传输技术的可行性，为后续开展真实燃料加注试验铺平了道路。

三、柔顺控制操作：柔性机械臂的核心技术优势

柔顺控制是柔性机械臂区别于传统刚性机械臂的核心技术特征。刚性机械臂在执行接触操作时通常采用位置控制模式，即精确控制末端到达预定位置。然而，在空间环境中，由于对接误差、热变形和轨道扰动等因素的存在，纯位置控制容易产生过大的接触力，可能对操作对象或机械臂自身造成损伤。

柔性机械臂通过引入柔顺控制策略，能够在保持位置精度的同时主动调节接触力。其核心是在机械臂关节或末端引入柔性元件（如弹性关节、弹簧缓冲机构或主动力控执行器），配合力觉传感器的实时反馈，实现对接触力的闭环调节。驭星三号06星在轨测试中专门设计了柔顺控制操作验证项目，包括恒定接触力保持、变力跟踪和碰撞安全响应等子项，全面验证了柔性机械臂的力觉交互能力。

测试数据显示，驭星三号06星的柔性机械臂能够在接触力从0.1牛到5牛的范围内实现稳定跟踪，力控精度优于0.05牛。在碰撞安全测试中，当末端受到突发外力时，机械臂能够在50毫秒内启动柔顺退让，将接触力限制在安全阈值以内。这些性能指标表明，柔性机械臂已经具备了执行精细接触操作的能力，为后续空间在轨服务任务提供了可靠的技术基础。

四、柔性机械臂与刚性机械臂对比分析

柔性机械臂和刚性机械臂各有其适用场景和技术特点。以下从多个维度对两者进行系统对比，以帮助理解柔性机械臂的技术优势和适用范围：

五、三大应用方向：在轨服务、燃料补给与碎片治理

驭星三号06星验证的柔性机械臂技术体系服务于三大战略应用方向。第一个方向是空间在轨服务。随着在轨卫星数量快速增长，卫星故障维修、组件更换和寿命延长等在轨服务需求日益迫切。柔性机械臂凭借其轻量化和高安全性的特点，适合在轨执行精细维修操作，如太阳帆板展开辅助、天线机构修复和外部管路连接等任务。

第二个方向是燃料补给。如前所述，在轨燃料加注可以显著延长高价值卫星的工作寿命，避免因燃料耗尽而提前报废。驭星三号06星的模拟加注验证为这一应用方向奠定了技术基础。未来，携带柔性机械臂和燃料储箱的在轨服务卫星可以为地球同步轨道通信卫星等目标实施燃料补给，大幅提升卫星运营的经济效益。

第三个方向是空间碎片治理。随着人类航天活动的持续开展，地球轨道特别是低轨和同步轨道上的空间碎片数量不断增长，对在轨航天器构成了日益严峻的碰撞威胁。柔性机械臂可用于在轨捕获废弃卫星和大型碎片，将其拖入大气层烧毁或转移至墓地轨道。柔性机械臂的柔顺特性和碰撞安全能力使其特别适合执行这类与未知状态目标交互的任务，降低了碎片捕获过程中的二次碎裂风险。

六、商业航天与国家战略的协同推进

驭星三号06星的成功具有典型的商业航天特征。该卫星由商业企业投资研制，利用商业发射服务进入轨道，以商业化的模式开展技术验证。这种模式有效降低了新技术验证的门槛和成本，加速了关键技术从实验室走向在轨应用的进程。国家航天主管部门对商业航天企业在轨服务技术的发展给予了政策支持，鼓励企业参与空间碎片治理和在轨服务等具有公共属性的空间活动。

从国际视角看，在轨服务和空间碎片治理已成为全球航天界的共同关切。美国、欧洲和日本均在推进各自的在轨服务卫星计划。中国通过驭星三号06星等商业验证项目，在这一领域建立了技术储备。未来，随着在轨服务卫星体系的建设完善，柔性机械臂技术将在空间资产维护、轨道环境治理和深空探测支援等领域发挥越来越重要的作用。

常见问题（FAQ）

问题1：驭星三号06星是什么卫星？

驭星三号06星是我国首颗配置柔性机械臂的商用试验卫星，由中国民营航天企业研制并运营。该卫星以在轨服务技术验证为核心目标，搭载了多自由度柔性机械臂、视觉感知系统、力觉传感器和模拟燃料加注接口等载荷，于2026年初发射入轨后在太阳同步轨道上开展系统性的在轨测试。卫星采用标准化商业平台设计，体现了商业航天快速迭代和成本可控的特点，其技术验证成果将服务于未来空间在轨服务产业的发展。

问题2：柔性机械臂相比刚性机械臂有什么优势？

柔性机械臂的优势主要体现在五个方面：一是重量轻，柔性结构相比刚性高强材料可以显著减重，适合搭载于小微卫星平台；二是灵活度高，柔性臂可以连续弯曲变形，能够绕过障碍物执行操作，在受限空间中优势明显；三是安全性高，柔性臂具备碰撞退让能力，遇到突发外力时可以自动柔顺避让，降低了对操作对象和自身的损伤风险；四是力控精度高，配合力觉传感器可实现0.05牛级的接触力控制，适合精细操作；五是载荷比大，自重轻意味着可用更多载荷余量搭载工具和设备。

问题3：太空加油的意义是什么？

太空加油（在轨燃料加注）的意义十分重大。首先，卫星工作寿命通常由携带的推进剂量决定，燃料耗尽后卫星即使功能正常也无法维持轨道，在轨加注可以将卫星寿命延长数年，大幅提升航天投资回报率。其次，高价值地球同步轨道通信卫星的建造和发射成本极高，燃料补给可避免提前报废造成的巨大经济损失。第三，在轨服务卫星可为无法自行机动的卫星提供轨道转移服务。第四，太空加油技术还可用于深空探测任务的中途补给，支持更远距离的探测任务。驭星三号06星的模拟验证为此奠定了技术基础。

问题4：空间碎片治理如何实现？

空间碎片治理通过在轨服务卫星携带柔性机械臂执行碎片捕获和移除任务来实现。具体流程包括：地面监测系统识别需要清除的碎片目标并精确测定其轨道；在轨服务卫星通过轨道机动接近目标碎片；柔性机械臂在视觉引导下抓捕碎片；通过推进系统将碎片拖入大气层烧毁（针对低轨碎片）或转移至墓地轨道（针对同步轨道碎片）。柔性机械臂的柔顺特性和碰撞安全能力使其特别适合与状态不明的碎片目标交互，降低了抓捕过程中的二次碎裂风险。驭星三号06星验证的对接和操作技术为此应用提供了直接支撑。

问题5：柔顺控制技术是什么？

柔顺控制是柔性机械臂的核心控制技术，指机械臂在执行接触操作时能够主动调节接触力而非仅仅控制位置的控制方法。其实现方式是在机械臂关节或末端引入柔性元件（如弹性关节、弹簧缓冲机构），配合力觉传感器的实时反馈，形成力闭环控制回路。当末端与目标接触产生接触力时，控制器根据力反馈信号调整关节输出，使接触力维持在期望范围内。柔顺控制使机械臂能够安全地与脆弱目标交互，是执行加注对接、碎片抓捕等任务的关键技术基础。

问题6：驭星三号06星的技术验证成果将如何应用？

驭星三号06星的技术验证成果将沿三条路径应用。一是商业应用路径：研制单位将基于验证结果优化柔性机械臂产品，推向商业在轨服务市场，为卫星运营商提供寿命延长和故障维修服务。二是工程应用路径：验证成熟的柔顺控制和对接技术将迁移至国家重大航天工程，服务于空间站扩展舱段的在轨维护和未来月球科研站的在轨服务需求。三是技术发展路径：验证中发现的改进方向将指导下一代柔性机械臂的设计优化，推动空间机器人技术体系持续进步。