
擎天柱是一個時代的象徵

機器人有一天會成為人類的敵人嗎?

蛇形機器人是一種典型的模塊

現實中的組合機器人可以完成簡單的工作
網易探索7月9日訊,毫無疑問,這個暑期最熱門的話題當屬各大影院即將熱映的科幻影片《變形金剛》了!在很多人心目中,“變形金剛”四個字本身就代表著童年的回憶,對于很多電氣機械工程師來說也是一樣,但我們的專家們同時還關心另一個問題——現實生活中的機器人能否具備與科幻電影中的機器人相同的功能?
雖然說如果現在要生產出一個全尺寸的變形金剛可能有些不切實際或者過于困難,但是我們現實生活中已經存在的某些機器人的的確確已經具備了一部分變形金剛的功能,我們現在就來看看這些真實的“變形金剛”,看看它們與眾不同的模樣以及它們如何像擎天柱大哥那樣工作。
我們先來看看汽車人的偉大領袖——擎天柱大哥,他是所有變形金剛中最強大的一個,給人們留下了深刻的印象,但是人類能夠制造出像擎天柱這樣的機器人嗎?我們請教了科學家邁克爾˙比洛特,看看制造一個可以從重型卡車頭變化為兩足步行機器人的大家夥到底需要哪些技術,看看我們是否能夠讓真實的擎天柱走進我們的現實生活。
首先,擎天柱擁有變形金剛都擁有的變形能力(在動畫片情節中,賽博特恩的機器人一開始並不能變形,而是在戰爭中首先由霸天虎開發出的一種功能),現實生活中的某些機器人的確也可以變形,或者是簡單地改變機構已適應不同的工作,但這種變形和變形金剛的變形幾乎完全是兩碼事,比洛特博士解釋說:
“對于現實生活中的變形機器人來說,工程師是本著制造功能相對獨立,體積較小、功能相對簡單、模塊造價較低、拆換方便的思想來設計和制造的。但對于擎天柱來說就不一樣了,組成他的各個模塊都個頭不小,幾乎和一輛出租車或者半個卡車頭那麼大,即使在技術上有可能制造出這麼大的模塊,在造價上一定將成為天文數字,而且由于其驚人的復雜性,各個係統協調正常工作將會相當困難。”
即使科學家和工程師能夠制造出供給擎天柱那麼大的機器人使用的功能模塊,驅動這些模塊工作可能也是異常困難的,因為沒有足夠的動力。在擎天柱變身為卡車形態時,只通過普通的汽車發動機和普通的柴油就可以驅動,但對于機器人來說,驅動步行機構所需要的能量要比驅動輪子大得多。如果擎天柱想要用兩條腿正常行走,一臺柴油發動機肯定是不夠的,比洛特博士這樣分析了擎天柱的動力需求:
傳統的機器人一般使用三種比較典型的動力傳動裝置——“電氣驅動式、氣壓驅動式和液壓驅動式”,對于體型龐大的機器人來說,採用液壓傳統驅動方式更為適宜,因為這類動力裝置可以提供更高的動力輸出功率。
液壓傳動發動機解決了擎天柱走路的問題,但這種裝置本身還會帶來一係列問題。這種動力裝置需要配備存儲液壓油的壓力液罐,液壓泵也是必不可少的,而驅動液壓泵還需要額外的動力,另外還需要各種壓力調節閥來保證合適的油壓和流速。
如果擎天柱使用了液壓傳動裝置,那麼它的周身一定布滿了傳輸壓力液的各種管子,這些管子和輸油管、電氣排線等攪在一起將會使整個係統異常復雜,將會給擎天柱的戰鬥和變形都帶來極大的困難。
就算過了變形這一關,擎天柱還要駕馭自己的雙腿自由地前進,這給他帶來了新的難題。一般來說,載重卡車頭的自重已經超過三十噸,加上其它必要的機械設備,擎天柱的體重應該至少在三十五到四十噸之間。