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航天飞机臂传感系统(Orbiter Boom Sensor System，OBSS)是航天飞机检测热和修复保护系统的关键设备。OBSS基于哥伦比亚号航天飞机返回地球进入大气层时发生解体事故而提出，本文通过STS-120次任务OBSS辅助宇航员修复撕裂的太阳能帆板案例分析，基于OBSS主要结构的研究，分析了OBSS的接口和刚度存在的问题，提出OBSS工作空间扩展设计的改进方法，并通过工作空间扩展仿真研究，验证OBSS可以扩大机械臂的工作空间，基本覆盖空间站所有的位置。