机甲小说说到主人公开着最老的机甲还有战斗的时候敌方被他的大黑腿踢的反应不过来！-百谷歌我们何时才能驾驶机甲？漫画场景变为现实挑战巨大(图)|机甲|反应堆|关节_新浪科技_新浪网
我们何时才能驾驶机甲？漫画场景变为现实挑战巨大(图)
MegaBots模拟了人类的外形，但移动时依靠的是轮子而非双脚
Kuratas机器人的轮子解决了设计和制造人工四肢时的一些问题
　　新浪科技讯 北京时间6月15日消息，据国外媒体报道，你是否幻想过自己穿上机器人装甲参与战斗，或者就是提起各种重物？这种漫画场景要成为现实，还面临着巨大的挑战。
　　几十年来，当我们想象未来的战争场面时，总会想到巨大的、载人的机器装甲。这些庞然大物——又被称为“机甲”——已经成为未来战争的某种象征。有人操作的机甲首先出现于日本动漫，但很快就通过电视剧集《太空堡垒》（Robotech）传遍英国。好莱坞电影如《异形》、《阿凡达》和《环太平洋》等，也都出现了机甲的形象。
　　那么，这些机甲设计的可行性如何？我们能否见证人类有朝一日驾驶一台移动的大型机器人呢？Harebrained Schemes公司的乔丹·韦斯曼在20世纪80年代推出了机甲主题的《战斗科技》游戏（BattleTech，又被译为“暴战机甲兵”）。与此前的机甲例子不同，他在第一次构思自己的“战斗机甲”时，采用了相对有根据的方法。在乔丹·韦斯曼的设想中，机甲主要由一个钢铁框架构成，周围环绕着充电的人工肌肉，可以移动各个关节，此外还配备有陀螺仪和机上发电装置。
　　这种机甲背后的概念听起来十分合理。韦斯曼所想象的人工肌肉很像电活性聚合物。“这些电子束状物根据接受到的电力情况，将会伸展或收缩，成为我们机甲上的肌肉，”韦斯曼说，“经过了这快速发展的30年，同样的材料已经被用在假肢的开发上。”
　　人形设计之所以如此有吸引力，原因之一是它非常符合人体工程学。“人类的解剖学特征在攀爬岩石或道路行走时非常高效，” 卡勒姆科学中心“挑战环境的远程应用”项目主管罗布·白金汉解释称，“一个士兵能够携带数倍于自己体重的东西穿越任何地形。”然而，用两条腿走路需要高度的敏捷性，稳定性很难控制。
　　此外，要如何控制一个至少3米高的物体呢？爱丁堡机器人中心的Sethu Vijayakumar教授提出，可以将远程操作（类似电影《异形》中出现得“自动装卸机”）与能够对操作者意图做出反应的自动系统相结合。“会有来自操作者的高级意图，但许多低级控制将内置于平台上，比如在行走时维持稳定性，”Sethu说道。
　　事实上，相比让机甲自主思考，由人来驾驶的可能性要高得多。“这是一项非常可行的技术，” Sethu说，“比一个完全自主的系统更加可行，因为完全自主的系统在感知和随机应变时会遇到许多问题。”不过，任何远程控制系统都需要一个能够抵御黑客攻击和断线的通讯平台，并且能进行每秒50万次的操作运算。
　　机甲的能量来源也是一个问题。韦斯曼设想的“战斗科技”机甲是通过一个聚变反应堆供能的，但考虑到目前一个聚变反应堆的大小就相当于一间仓库，这种方法还很不现实。电影《环太平洋》中，机甲用的是传统的核裂变反应堆，尽管可以提供很高的能量输出，但在安全性上令人担忧。“电池和能量密度在技术上还落后于理论上的可能性，”Sethu说，“目前出现了燃料电池的研究，但就应用而言还处在相当初期的阶段。”
德国的超重型坦克“八号坦克鼠式”在履带分担重量上存在问题
移动机甲或许是科幻作者们喜欢的题材，但在现实生活中很难实现
　　为驾驶员提供情境感知信息是另一个问题。“我们已经在实时控制——比如稳定性——上取得了进展，” Sethu教授说，“问题在于尽管我们知道怎么做，但当你在真实世界中使用时，传感器出现任何微小的偏差都会使控制系统停摆。”
　　触觉反馈——你在使用游戏操纵杆时用到的——在确定是否触碰到物体时非常有用。然而，如果为驾驶者提供额外的感知信息，如机甲所感受到的内容，有可能会造成驾驶者承载过重的负担。
　　当你建造的东西越来越大时，它也自然而然地变得越来越重。施加到物体表面的力量会由接触面积分担。当你制造出一个双足的机甲系统时，它的大部分重量会集中在两条腿上。这会导致“高跟效应”，即所有的重量集中于很小的面积上。“当一位女士将所有体重放到高跟鞋的细跟上时，鞋跟会穿透很多东西，”韦斯曼说道。
　　第二次世界大战时，德国人在开发超重型坦克的过程中也遇到了类似的问题。八号坦克鼠式的重量达到188吨，一开始在加固混凝土建筑中它的操作一切正常，但在第一次野外测试时，它就陷入了泥土之中。
　　另一个问题是让机甲走起来。陀螺稳定器已经被用来保持机器（比如游轮）的平衡。然而，行走是一个相当不稳定的过程。人们走路时是先倾斜向前，然后再用脚步追上，因此当你造的机甲越高，它就越难以保持平衡。
　　无论是日本水道桥重工开发的“Kuratas”，还是MegaBots公司开发的“Mark 2”，都宣称自己是机甲。尽管它们都模拟了人形，但都没有采用双足运动的方式，而是使用了轮子。模拟人形虽然在负载和能量分配上具有优势，但从工程角度却很难做到。
　　为每个关节装上发动机或许是解决之道，而为了支撑身体其他部分，还需要更多的发动机。这些发动机重量都不轻，意味着压在关节上的重量又增加了，使机甲更加难以保持平衡。已经有人对“气动肌肉”展开研究，但这一方法也有问题。“你可以用这些气动肌肉打造多达5个关节，”Sethu说，“但当你试图从中建立一个双足系统时，它会在电子学、排线和接线等问题上失去控制。”
　　人类其实已经开始了机甲的生产——ActiveLink公司推出了“Assist Suit AWN-03”可穿戴机甲原型机。这个机器人是为了解决人口老龄化造成的劳动力短缺问题而诞生的。起吊机和铲车并不能应用于任何情况，“有些特殊领域还不能机械化，产业工人依然需要自己搬动重物，” ActiveLink公司主席Hiromichi Fujimoto说道。
　　接下来，ActiveLink公司将进一步减轻“Assist Suit”的重量，降低生产成本，并开发出能从事更繁重工作的模型机。有朝一日，我们或许能穿上“外骨骼”来搬运货物，甚至是沉重的建筑材料。不过，巨塔一般的机甲在未来城市中穿行依然太过惊人。“它们是奇妙的幻想，但作为实用的军事工具，你最不想要的便是高度，”韦斯曼说道。
　　“从某种角度上，我们已经拥有了这一技术，”Sethu说，“我们将迎来人形机甲，但只有在找到应用领域的时候。只有科幻小说家才会在意它是否有双腿和双手。”（任天）
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