天宫机械臂和加拿大臂各有什么优势？
先说说咱们的“天宫机械臂”
天宫机械臂，严格来说，是天宫空间站上配备的多功能机械臂系统，通常指的是“空间站机械臂”。它的设计思路非常现代化，而且充分考虑了空间站的整体运营需求。
灵活性和多功能性是它的招牌。 你可以把它想象成一个超级灵活的手臂，能够完成各种精细的任务。最突出的优势就是它非常擅长进行空间站舱段的对接和转位。你可以想象一下，当新的舱段要和空间站对接时，这个机械臂就像一个精准的“搬运工”，把它稳稳地送到预定位置，然后进行精确的对接。这对于建造和维护像天宫这样庞大的空间站来说，是至关重要的。
两个人配合，事半功倍。 天宫机械臂还有一个特别牛的地方是，它可以和空间站上另一个较小的“小臂”（学名叫“小型机械臂”）协同工作。这种“一大一小”的组合，就像给空间站装上了两只“手”，可以完成更复杂、更精密的抓取、转运和固定任务。比如，大的机械臂负责搬运重物，小的机械臂就可以在旁边辅助，进行精细的定位或者清理一些太空垃圾。
出舱活动的好帮手。 在宇航员进行出舱活动时，机械臂也扮演着“保镖”和“工具箱”的角色。宇航员可以乘坐机械臂的“脚”，像坐着滑翔翼一样在空间站外部移动，这样就大大节省了宇航员在太空中游荡的体力和时间，也降低了风险。同时，机械臂还能抓取各种工具，递给宇航员，或者帮忙固定宇航员的身体，让他们能够更稳定地进行操作。
适应性强，能应对多种场景。 考虑到空间站的长期运行，天宫机械臂的设计非常注重可靠性和维修性。它能够适应不同的外部环境，并且在地面控制的配合下，可以完成很多以前需要宇航员亲自动手才能完成的任务，这样就大大减少了宇航员出舱的频率和暴露在太空辐射下的时间。
再聊聊加拿大人引以为傲的“加拿大臂”（Canadarm）
“加拿大臂”，我们更常听到的是指航天飞机上的Canadarm1和国际空间站上的Canadarm2。加拿大臂可谓是太空机械臂的先驱和经典代表。
先驱者的地位，奠定了基础。 最早的Canadarm1是在航天飞机上使用的，它可以说是开创了在太空中使用大型机械臂进行作业的先河。它的出现，极大地拓展了航天飞机在轨任务的能力，比如捕获卫星、进行空间站组装等。可以说，如果没有加拿大臂的成功，很多后续的太空作业方式可能都要重新构想。
远程操作的标杆。 加拿大臂的设计理念就是通过地面或者航天飞机内部的遥控操作，来完成精准的抓取和定位。它的操作界面和控制系统在当时来说是非常先进的，能够让操作人员通过复杂的控制杆和显示器，对机械臂进行精密的控制。
强大的抓取和操作能力。 加拿大臂拥有非常强大的负载能力和精准的定位能力，能够轻松地抓取和移动像航天飞机轨道器或卫星这样的庞大物体。它的末端有一个特殊的“效应器”，可以牢牢抓住目标物体，并且进行一定角度的调整，非常适合进行空间站部件的安装和维修。
成熟的技术和广泛的应用。 经过多年的迭代和改进，加拿大臂的技术已经非常成熟。Canadarm2更是成为了国际空间站的“核心臂”，它不仅仅是搬运工，更是一个多功能的作业平台。它能够与其他机械臂协同工作，也能够为宇航员在舱外活动时提供支撑和移动的平台。
简单对比一下，有什么区别？
虽然它们都是为了在太空“干活儿”，但侧重点和发展路径还是有区别的：
“天宫机械臂”更像是“全能战士”和“精细操作者”。 它在设计时就考虑到了空间站的整体建造和长期维护，更加注重与小型机械臂的协同，以及为宇航员提供更便捷的出舱活动支持。它的“小臂”组合，以及在舱外活动中的应用方式，都展现了更强的集成化和人性化设计。
“加拿大臂”更像是“开创者”和“技术奠基者”。 它凭借其先驱性的设计和强大的功能，在太空机械臂领域树立了标杆。Canadarm2的成熟，更是使其成为国际空间站不可或缺的一部分。它在远程操作的精密度和稳定性上表现出色。
总的来说，加拿大臂在太空机械臂技术的发展史上具有里程碑式的意义，它的成功为后续的太空机械臂设计提供了宝贵的经验。而天宫机械臂则是在前人经验的基础上，结合了中国空间站的独特需求，发展出了更具适应性、协同性和多功能性的先进系统。两者都是人类探索宇宙的伟大工程，各自都在自己的岗位上发光发热。
网友意见
2021年7月1日更新苏联机械臂部分。
中国版的变形金刚臂和国际空间站的，谁更牛？
列个表格，客观对比一下
说明：以下中国的数据均为2021年6月公开脱敏资料，ISS的数据源于NASA公开资料。（以下术语缩写较多，但略过不看完全不影响阅读）
中国的机械臂系统称为CSSRMS，实际上是分两段，一段是10米长的基于核心舱研发的主臂CMM，一段是5米长的原计划基于实验舱研发的副臂EMM，就像人的两个胳膊一样可以左右开弓，也可以串在一起当一个长臂来用。
为了数据的准确，表格里是分开写的，请自行合并（加拿大2号臂即为国际空间站的机械臂系统SSRMS，再把第一代的航天飞机加拿大一号臂也加进来一起看吧）。表中未列出空间站日本段的JEM机械臂和欧洲的ERA机械臂（对，国际空间站有三个臂，但只有加拿大臂可以爬来爬去），也没有加入末端的有15个关节的多用途机械手SPDM（昵称Dextre）
有2个数据来源不详，就先空着，有人看我在来填坑。
| 工作能力 | 中国副臂EMM | 中国主臂CMM | 加拿大2号臂 | 航天飞机机械臂 |
|---|---|---|---|---|
| 底座固定时最大工作半径 | 5米 | 10米 | 17.6米 | 15.3米 |
| 最大能移动物体质量 | 3吨 | 25吨 | 116吨 | 30吨 |
| 端部最大移动速度（空载） | 0.2米/秒 | 0.3米/秒 | 0.38米/秒 | 0.06米/秒 |
| 端部最大移动速度（满载） | 0.03米/秒 | 0.02米/秒 | 0.03米/秒 | 0.06米/秒 |
| 端部最大移动角速度（空载） | 3度/秒 | 3度/秒 | 4度/秒 | |
| 是否可移动 | 可 | 可 | 可（并有轨道） | 不可 |
| 自由度 | 7个？ | 7个 | 7个 | 6个 |
自由度
从数据上来看，在最重要的“自由度”上，我们和国际空间站都是7个自由度（肩部3个关节，腕部3个关节，肘部1个关节）。别看和第一代加拿大臂只多一个自由度，差距大了。
理论上，三维空间的刚体需要三维坐标xyz加上三个旋转角度共6个自由度，而7个自由度相当于多了一个冗余自由度，让机械臂可以以更灵活的姿势到达某个点位。
打个比方，同样是拧钥匙，6个自由度的机械臂在空间中就无法在保持肩膀和拿钥匙的手不动（即末端机构的三维位置不变）的情况下从一个构型变换到另一个构型，而7个自由度的就可以。
我们人类的肩到手就是有7个自由度，如果造物主把我们的灵活的手臂系统当初只做成6个自由度的话，就好比拧钥匙的时候不能转手腕，你可以现在去试试，你看上去将像一个外星人。你看那些自动化工厂里的机械臂，焊不同点的时候要大动作的扭来扭去，不是为了酷，就是因为自由度不够，所以不得不为了末端位置的一个小小的改变而做全身广播体操。航天飞机能透过自身的姿态调整解决这一问题，但空间站就有点难。
爬行力
另外，考虑到主臂还能接上副臂一起动，那自由度会更高。虽然刚度会下降，操作难度会上升，但因为没有像国际空间站那样的桁架轨道（MBS系统）而不能滑动，所以只能靠加长来解决了。
这里有个误会，很多人看到中国机械臂能爬来爬去，以为是首创，实际上，这是国际空间站的创新，空间站的身体上有若干个被移为动力数据捕获装置PDGF的洞，洞里都有一个中心捕获针(抓斗销)，用一种自锁未端执行器LEE确保机械臂能与空间站本体的牢固连接和首尾翻转的行走。末端执行器上的4个小方盒是用来传送数据(方位、姿态、触觉信号等)、视频信号和电力的，中国也是几乎一模一样的设计。
这是中国版的末端执行器：
综合比较一下，客观的说，中国天宫机械臂的能力，比欧空局和战斗民族航天局（RSA）携手共建的7自由度的11米长的机械臂ERA要强得多，但比直径35厘米的加拿大2号臂差了三点：移动性、力量和末端手(加拿大二号臂可装一只手)。毕竟中国的只有738千克，而加拿大2号臂有1.8吨。
但考虑到国际空间站有足球场那么大，而中国空间站也就几辆校车那么大，所以在这两点上有差异是很正常的，没必要用造足球场的大吊车造乒乓球场，太浪费。等我们造足球场的时候再上也不迟，太空基建也是基建嘛。
彩蛋
这么枯燥的数据文章都能看完，你真是太厉害了。那我说个没那么严肃认真的事儿吧。
设计加拿大臂(一号和二号)的工程师团队，还负责设计制造了环球影城侏罗纪公园里的所有关节会动的巨型恐龙。
真是有童心的工程师们。
二更
战斗民族的机械臂
有人在评论区问，和平号有机械臂么？
答案是，当然有，就是下面这个家伙。
这是空间站机械臂的祖师爷：1986年的自动对接系统（ASPR）。它是和平号空间站的一个很重要的组成部分，负责将来访的新模块(被动对接单元)从过渡舱(对接舱)正面移动到侧面。这是因为对接一般采用轴向对接，但已经对接成功的舱室要让出轴向的口，所以需要一个短小的机械臂来完成这个任务。
一般它被简称为ляппа，英文写成lyappa(这只机械手短而有力，像西伯利亚熊的爪子，因此得名，俄国人一般不用臂рука这个词，而更喜欢用爪子лапа这个词来形容机械臂。)
啥？你觉得这短短的不像机械臂？俄国人说，再短能用就行。
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