天和核心舱睡眠区集中于小柱段
在空间站建设期间组合体会面临多种构型的姿态控制考验，问天实验舱与核心舱轴向对接时是一字形，问天实验舱与核心舱转位对接后则是L形，梦天实验舱与核心舱对接后又是T字形。
尤其是转位机械臂托举重达22吨的实验舱进行转位对接时，空间站组合体会产生巨大的转动惯量，而转位组装期间无法使用RCS姿控动力进行姿态稳定控制，不论是组合体转位对接，还是空间站稳定运行都离不开大型控制力矩陀螺。
天宫空间站转位组装
大型控制力矩陀螺相较于天宫二号空间实验室的200Nms变速控制力矩陀螺性能提升了数倍以上，因而自身规模也发生了变化，单个陀螺仪重量达到了125公斤，在地面总装工作中这一重量远远超出了人力极限，如果采用传统吊装形式安装，则安装精度无法保证，恰恰力矩陀螺对安装精度历来要求严苛。
同时，6个力矩陀螺为了适应各自的力矩输出任务，设计了各不相同的安装位置。既要保证安装精度，又要适应复杂的安装位置，可谓是难上加难，因此科研人员专门设计了机器人精密装配系统。
机器人精密装配天宫空间站力矩陀螺
该系统以500公斤承载力机械臂为主体，针对球形力矩陀螺专门设计了抓取工具，并将机器人系统与VR/AR信息系统相连，最终实现人在回路中的控制能力，机械臂基于人体感知力可以将球形力矩陀螺放进缝隙仅有3毫米的安装孔中。
天宫空间站力矩陀螺有6个，比国际空间站Z1桁架上的4个陀螺仪配置还多出2个，这是吸取了后者的运营经验教训，作为高速旋转的活动部件出现故障的概率也较高，国际空间站多次重大故障均与之相关，天宫更多的陀螺仪配置意味着冗余能力更强。
从在轨维修角度考虑，天宫空间站力矩陀螺外挂于舱体表面也有利于航天员出舱更换。
机器人精密装配天宫空间站力矩陀螺
我国当前还在研制全球最大磁悬浮轴承1500Nms控制力矩陀螺，天宫空间站与国际空间站应用的力矩陀螺则都是机械式滚珠轴承。与后者相比，前者具有显著的转速高、输出力矩更大、无摩擦、长寿命等优势，属于跨代性质的技术进步，此技术路线未来还将在环月轨道载人空间站、大型空间太阳能电站等新一代超大型航天平台的建设中发挥关键作用。
