文 | 徐昌宇
編輯 | 周君
從古至今，在生生不息又滄桑巨變的人類社會生活中，如果要說有一件歷史悠久，既常見又浪漫的事，那就是 " 舉頭望明月，低頭思故鄉 "。
因此留下瞭數不盡的關於月球的優美詩歌，比如：
" 日月之行，若出其中；星漢燦爛，若出其裡。"
" 舉杯邀明月，對影成三人。"
" 明月幾時有，把酒問青天。"
阿波羅登月全球電視直播——如果不是好萊塢出品的話，一定是上個世紀人類最激動人心的時刻！
（阿波羅登月）
登月探測需要真空高低溫機械手
自從上次人類登月之後，近 50 年人類就再也沒有登月。
登月，或者說再次登月，是所有人類的夢想，中國和美國等科技大國，都在默默為此努力。
2004 年，中國正式開展月球探測工程，即 " 嫦娥工程 "。嫦娥工程分為 " 無人月球探測 "、" 載人登月 " 和 " 建立月球基地 " 三個階段。
為此，中國的航天科研人員正在不懈努力。據公開新聞報道，2007 年 10 月 24 日 18 時 05 分，" 嫦娥一號 " 成功發射升空，圓滿完成各項使命。2010 年 10 月 1 日 18 時 57 分 59 秒，" 嫦娥二號 " 順利發射，也已圓滿並超額完成各項既定任務。
（嫦娥二號發射升空）
嫦娥三號探測器是中國第一個月球軟著陸的無人登月探測器。2013 年 12 月 2 日，嫦娥三號探測器在中國西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭送入太空，當月 14 日成功軟著陸於月球雨海西北部，15 日完成著陸器巡視器分離。
嫦娥三號著陸後，釋放搭載在頂部的月球車。嫦娥三號與月球車一起開展為期 90 天的探月任務，包括月面多光譜成像、月基天文觀測、月壤結構及成分分析等。其中的月壤分析需月球車將月壤抓取在車內進行分析。
（嫦娥三號著陸器）
好，問題來瞭！在月球那麼遠的距離上，無人遙控的月球車和機械手，究竟是怎麼抓取月壤的呢？
這是一個尖端的技術，不但要用到無人系統的機器人或機械手技術，還要考慮月球上白晝的高溫和夜晚的極低氣溫。
蘋果手機很高端？放上去分分鐘成廢鐵，別說月球，就是個零下十度二十度也基本報廢。
因為，月球上白晝溫度最高可達 150 攝氏度，夜晚最低可達 -183 攝氏度。
這麼尖端的真空高低溫機械手，全世界有多少傢公司能夠生產？答案是：僅有 5 傢！
其中，就包括我國成都的一傢高科技創新企業：中固維科（成都）動力技術有限公司。
在這傢企業研發突破之前，真空高低溫電機隻能從國外進口，而且大多都受到技術封鎖和禁運。
2016 年，這傢公司經過三年的艱苦攻關，終於突破技術難點，自主研發出真空、高低溫步進電機和伺服電機，可以在-196 ℃至 +300 ℃、真空度 10-7PA環境下工作。真空機械手就是用這類電機加上控制系統組裝而成。
據海外網報道，該公司相關產品被應用於 " 嫦娥四號 " 玉兔探測器的地面模擬試驗，為國內首創，國際先進。
這款真空機械手為什麼這麼牛？
（珠海航展上，未來中國空間配套的國產太空機械臂）
量子防務在線記者專訪瞭中固維科創始人、CTO 胡佳霖，對此一探究竟。據胡總介紹，在航天航空領域中，電機需要在真空、高溫、低溫等及其惡劣的環境下正常工作，真空中，普通電機無法散熱；而在高低溫環境下，普通電機的結構又容易軟化或者變得易碎。為解決這些問題，科研團隊經過很多次實驗，采用 " 耐高溫易出氣的電機結構 "，" 耐高溫低出氣率粘合劑 "，" 無油高速耐磨塗層 "，" 一體式超高真空動態浸漆、出氣工藝 " 等一系列新的結構、材料和工藝設計，使其在真空高低溫環境下能夠長期穩定工作。
中固維科具備完全國產化、工作溫區寬、制造周期短、定制特殊化等核心優勢，很快就占領瞭真空和高低溫電機市場。
航天軍工級電機和機器人隱形冠軍
2013 年，在我國新一輪創新創業大潮中，中固維科 ( 成都 ) 動力技術有限公司創立。這是一傢位於成都市國傢級雙創示范基地菁蓉鎮 , 是一傢專業從事真空、高溫、深低溫等極端環境下特種電機開發、制造及應用的高科技企業。
（真空高低溫電機）
在公司 CTO 胡佳霖的率領下，經過三年科技攻關，該公司研發出真空步進電機、高低溫步進電機、真空伺服電機、真空模組、真空電動缸、真空機械手等多個系列的標準產品，其中軍品級特種電機 ( -40 ° C~+85 ° C ) 和宇航級特種電機 ( -196 ° C~+300 ° C ) 系列產品性能指標居國內領先水平，擁有 38 項實用新型專利，28 項國傢發明專利已經進入實質審查階段。各類產品已廣泛用於航空航天、軍工電子、空間觀測、生物工程、交通物流等領域。
談起該公司技術創新的緣由，胡總介紹道：" 其實都是用戶的需求，用戶提出這樣的需求，我們開始動腦筋可以滿足部分。後來我們調研市場，認為這種產品可以盈利，所以我們持續投入，把單個產品變成瞭系列產品，品牌產品。真空電機的技術比高低溫要復雜。我們主要是在真空電機這個細分技術裡鉆的比較深，用的功夫多一些，實驗做的次數多一些，比較穩定，所以航天客戶比較喜歡用。"
由於技術先進性能優異，口碑極好，中固維科的特種電機獲得瞭哈工大機器人集團、長春光學機械研究所、中國航天科技集團、中國工程物理研究院等高精尖大客戶的青睞，為這些公司和機構提供定制產品和解決方案。
（衛星通信步進電機）
這些特種電機還廣泛應用於衛星通信領域。
" 在衛星通信領域，步進電機和伺服電機主要是起定位作用，因為很多衛星天線是在戶外，高低溫或是真空環境，所以會用到真空高低溫電機。比如南極科考站的衛星轉臺，車載衛星天線等。"
在項目需求的迫切性方面，在真空、高溫、深低溫的極端環境下，一般電機執行機構無法工作。隨著航空航天、生物基因、軌道交通、衛星通信等領域的發展，對極端環境下的電機需求是越發迫切。
據產業信息網發佈的關於步進電機的市場報告顯示，到 2020 年，需求持續增長，尤其是高端電機增長在 2018 年將達到 50% 增速，而真空高溫電機占高端電機 60% 以上。
據胡總介紹，真空高低溫電機在環境模擬、航空航天、以及特種機器人、自動化武器等國防領域上有廣泛的應用。
可直接適用於特殊環境下的特種電機的研究，國內起步晚，在這傢成立之前，國內客戶選擇真空電機嚴重依賴國外廠商。國外競品存在貨期長，無法定制特殊溫寬，以及技術封鎖的問題。高端產品甚至不對中國銷售，導致很多項目受制於人，甚至被迫更改方案。
例如：北京某院委托該公司開發核能發動機線圈和電機，要求耐溫度 +540 ℃，世界范圍內很難找到此類產品，目前該公司的研發已有重大進展。
（全自動生物基因樣本庫（深冷機器人））
又比如在生物基因領域中，物品大多存儲在超低溫環境中，人工進到冷庫去存取物品顯得極為困難，而且不安全。由深低溫電機、深低溫模組技術延伸開發的深冷機器人，就可以代替人工提取，並且更為方便、快捷、安全。
（深冷直角機器人）
該公司基於自有知識產權的深低溫電機及自動化技術，聯合上海基點生物科技共同成功研發國內首臺全自動深低溫基因樣本庫取樣機器人（即深冷機器人），參加瞭中國基因樣本庫大會，得到國內多位院士和專傢認同。
而軍品級特種電機，則主要用於車載系統。關於特種電機在軍用產品上的應用，歷史上不乏有趣的故事。
二戰期間，英軍坦克部隊和德軍隆美爾坦克部隊在北非沙漠鏖戰。當地氣候環境非常炎熱，夏天地表溫度高達 40-50 攝氏度，坦克裝甲在烈日暴曬下溫度更高，以致有作戰士兵就地取材，在燒燙的坦克鋼板上煎雞蛋。
作戰部隊使用的坦克、裝甲車、特種車輛和裝備，在實戰環境中都要耐高溫、低溫等極端環境，否則一出去就趴窩，那肯定沒法作戰。
（定制大功率伺服電機）
如果要在像青藏高原、新疆邊防部署作戰巡邏機器人，都需要能夠經受極端高低溫的考驗。這類特種機器人，就需要軍品級高低溫步進電機或伺服電機。
相信在不久的將來，我們就能見到在雪山、沙漠等西部邊境馳騁的戰鬥巡邏機器人。
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