[热点聚焦]对美军军事装备研究方式的另类解读之机甲战士

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  对美军军事装备研究方式的另类解读之机甲战士

      美军的军事装备研究是军民互动的。在美国科技产业方面,这种合作方式能够产生良性的循环,其对国民生产力及水平的提高,有较大的促进作用;这中间的一个比较突出的现象就是,军事科幻题材影片中展示的未来武器,体现了美军军事装备概念研究在先的特点,民间再进行借鉴进行模拟辅助论证,而后在多方向开始产业化资金支持,最后则进入美军装备科研规划预研体系。在这里,科幻影片制作往往成为第一个进行这类探索,且风险较低的投资产业。

       六七十年代,美国陆军曾提出一种单兵携行装置,能够减轻士兵自身负荷,同时依靠该携行装置增加单兵装备容量,又不会给士兵造成疲劳。将其概念进一步延伸后,可以肯定,单兵机器人,半工机器人已列人美军装备开发序列。

       80年代末期,有一部叫做《异型》的美国科幻系列影片,在第二集中有一个搬运机器人;通过对它的分析,我们可以确定这是经过实际工程设计的军工机器人原型,该机器人为半工类别,仿人型,高度接近三米;平衡态依靠腿部重量支撑,没有外界传感器;人工机械传动控制,依靠电机提升肢体,能实现小角度方位行走;上肢运动方向较为原始,能进行约正负70度的俯仰摆动;前臂及手腕运动为轴向垂直,指部为一体化滑块连杆形式,估计可选配;该机器人应该是从货运叉车的设计中蜕变出来的,这种设计,在现代技术条件下是能够实现的,之所以没被大规模使用,肯定与其应用环境和应用功能不完善有关;当然80年代以前,美国也出现过机器人题材的影片,但那时侯的思想受限于技术条件限制,也仅是通过演员穿着厚实的油衣来模仿而已,进入90年代,这种情况则大为改观。

       90年代末期本世纪之初,各位年轻的读者肯定都接触过《黑客帝国》这部影片,我们切不要把其中的机器人当作卡通中的变形金刚来看待;在其第三集中出现的机甲战士,影片对其形态和功能的详细描述,表明美国自动工程界对仿人机械的设计思想已越来越成熟,其实用可能性也越来越大;美国人善于将最新科技首先使用到军事领域,这是司空见惯的事情,而日本仿人机器人的成功也从侧面印证了这个局面的紧迫。

      《黑客帝国》中的机甲战士可以肯定借鉴了《异形》中的半工搬运机器人,是半工机器人的衍生型号,该机甲战士还具备了多种功能,从其前倾的行走状态看,设计者已考虑到其平衡态应由平衡陀螺和摆型控制器掌握,这是十分科学的机械行走姿态,2000年,已在日系机器人身上得到实现;在《黑客帝国》中,该机甲机器人还拥有了外界感知传感器,在其下肢落地时,可以看出传感器数据传递和解算回传指令造成的足趾探照时间延迟;其上肢转动已发展为全向,而其前臂虽然还是轴向垂直,但腕指运动已呈柔性;最值得一提的是,其人机控制界面已由机械控制转为电子控制,握把设计类似飞机的手不离杆操作,而不是《异型》中的键盘摇杆控制,至于是否采用余度稳定系统,可以看到机甲战士在跌到时的身体自平衡恢复反应,答案是确定的。我的天!我这不是在耸人听闻,我们都来问自己一句,现实和未来真的那么遥远么。30年代的欧洲影片,描述用大炮把飞船打向月球,到70年代成为现实;60年代的一些描述透明人的影片,在如今已通过光电视觉错位转换的手段开始实验;欧洲中世纪文艺复兴时的达芬奇,曾设计过潜艇、飞机等军事装备,并画出过详细的设计图纸,不管其设计是否科学,现在,人类的这些理想都成为了现实。

      大概是2002年,参加了一次国际高科技周展览,在京某高校的一位自动控制专业的教授展示过一套设计,用一套半工装置进行重物提举演示,重物是一个花盆,放置方向为可控范围的任意平面,在2米范围内,提举到完成约30秒;这套设计可以被认为是一个前肢操作系统;在首钢的工业机器人展台,看到了程序控制机器人的单模焊接切割演示,这也可以看作是一个前肢操作系统,一个启动到确认需要15秒左右;在韩国的展台前,看到了前肢多模演示,既自动更换工装,自适应操作工件,更换启动到确认一个周期需要10秒左右。也许有许多不可比的条件,但搞的我有点灰灰的。再转悠的时候则勃然大怒,高科技展览周,竟然看到一个老中医搭了个台子,抱着个美女MM的头,号称一次治疗颈椎病,美女MM最后挣扎着满脸通红的跑掉了。最后看到某所的730自动炮早期型号,问了问捕获反应时间,喔,这还不错,保密,保密,心情总算平复下来。

      如果用730的平台,再加上上面那位教授的前肢系统,估计是可以搞个半工机器人的,但行走装置选谁的呢,另外,外形需要较复杂的设计,总不能让人爬在机器上面工作,内置的控制舱设计是合理的;布置下来就需要所有的传动装置小型化,而且还要携带装具;01年,拿出过一个全工控制机器人,限位?、俯仰正负?、反应时间?秒、?轴稳定。在展览的时候,一个美国投资家说,这是我在中国5年以来,看到的第一个高科技产品,是么!那就赶紧把罩子拉下来,不给你看。可这个系统又太娇嫩,还要进行军标设计。头疼,看样子,还是老美的办法好,先拿到电影上过瘾,进行模拟设计评估,下来再进行实体设计研究,可是,钱呢。

      在〈机械战警〉、〈终结者〉、〈冲出地心〉、〈星河舰队〉等影片中,我们除了以欣赏的态度来认识,也要从它的光怪陆离中解脱出来,对其中表达的往往是最前沿科技的一些信息进行关注;如最近美国学者正在开发的一种高速避弹纺织材料,该材料在高速撞击下坚硬,低速接触时柔软,不管其消息是否正确;但〈绿巨人〉影片中就有过这样的描述,这是现代生物科学技术的一个探索性课题。当然我们不能把主要精力放在这还属于歪门邪道的研究领域,那是科技怪人们做的事情。

       作为一个军事迷,另类解读军事话题也可以成为一个爱好;我相信,日积月累的思考和兴趣发散,对我们大家的突发灵感都有益处。

标签: 科幻电影解读

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