Nogensinde forestillet sig, hvordan at klatre i, en kæmpe robot, der passer og kæmper godt, eller at hæve tunge genstande, væltede biler? De film, som viser, at det er en billig fornøjelse. I virkeligheden, til at skabe sådan en enhed fra tegning kan være et kæmpe problem.
I mange årtier, vi plejede at tro, at slagmarken i fremtiden vil se ud som dette: giant robotter, der sidder (og sit folk. Disse Titanic dyr er mere almindeligt kendt som mechs blev en slags synopsis for krige i fremtiden. Bemandet robotter dukkede første gang op i den Japanske anime, men snart udvandrede i den Vestlige verden gennem en serie. Hollywood-film som “Udlændinge”, “Avatar” og “Pacific rim”, der viste, hvordan det skal se ud.
Film, hvor reel er disse projekter, virkelig? Når det kommer vi til at se mennesker forløb gigantiske robotter?
Jordan Weisman af Harebrained Ordninger, der har spillet på temaet af BattleTech mechs i 1980-erne. Udformningen af deres kamp mechs, valgte han den relativt nede-på-jorden tilgang, når der sammenlignes med de foregående eksempler. Jordan har repræsenteret bælge, der er konstrueret af en stålramme, der er omgivet af elektrisk ladede kunstige muskler, der bevæger leddene, med gyro stabilisator og de mobile anlæg.
Den grundlæggende idé Jordan er forståeligt. Kunstige muskler har været noget som electroactive polymerer. “El-bjælker, som er udvidet eller komprimeret ved at overføre elektricitet var en muskel i vores mechs, siger Weisman. — De sidste 30 år, og det samme materiale, som anvendes i øjeblikket på udvikling af proteser.
En af grundene til, at den form af en mand, der tiltrækker designere, er dens særlige ergonomisk design. “Den menneskelige anatomi er utrolig effektiv til at gå på klipperne og veje,” forklarer Rob Buckingham, Direktør for Løb på Science center i Calama. “Bare se på den soldat, der kan bære den vægt, flere gange større end hans egen, igennem ethvert terræn”. Men bevægelse på to ben kræver en særlig færdighed, og at opretholde denne balance kan være meget svært.
Desuden, hvordan man kan styre ti meter høj? Professor Seth Vijayakumar af Edinburgh-center for robotteknologi foreslår at bruge en kombination af teleoperated og automatisk system, der lever op til de intentioner, der af piloten. “Hensigten vil komme fra den erhvervsdrivende, men er meget i kontrol på et lavt niveau vil blive indbygget i platformen, såsom opretholdelse af balance, når du går,” siger Seth.
Faktisk, for at lave en to-benede mecha, der styrer mennesker, vil det være lettere end offline. “Det er ganske muligt type af teknologi. Mere sandsynligt end et selvstændigt system, som et fuldt ud Selvstyrende system har en masse problemer set ud fra sensoriske og kontekstuelle beslutningstagning”.
Men enhver form for remote control system vil kræve en kommunikation-platform, der vil være bæredygtig for hacks og glitches og vil være i stand til at behandle 500.000 transaktioner per sekund.
Der er også spørgsmålet, hvilken energi vil arbejde pels. Weissman troede, at BattleTech mechs vil arbejde på at fusionsreaktorer, men i betragtning af, at den moderne syntese reaktorer, der er på størrelse med en lille fabrik, dette er usandsynligt. Mechs “Pacific rim”, der anvendes konventionelle nuklear fission reaktorer, som giver en høj effekt, men yderst farlig. “Batteri teknologi og energi-tæthed bag er teoretisk muligt,” siger Seth. — Undersøgelser er i gang, men de er stadig i deres vorden, i form af hvad du kan gøre.”
At give piloten af kontekstuel information og situationsfornemmelse er et andet problem. “Vi har gjort fremskridt med real-time overvågning, for eksempel balancen,” siger Seth. Problemet er, at vi ved, hvordan man gør det, men når du arbejder med sensorer til den virkelige verden, enhver lille afvigelse i de sensorer cut-system”.
Haptisk feedback — som en gaming joystick, som er nyttigt til bestemmelse røre dig til noget eller ej. Men at give piloten med yderligere fornemmelse, der vil tilføje sammenhæng til hvad der føltes som en robot, medfører risiko for overbelastning af pilot med unødvendige informationer.
Naturligvis, jo mere du opbygge noget, jo sværere bliver det. Presset på overfladen er den kraft divideret med området. Når du har en tostrenget system, som pels, de fleste af massen er koncentreret i to ben. Dette skaber effekten af en stigning, når alle vægten er koncentreret i et lille område. “Hvis du tager en kvinde og til at fokusere det hele i en fjerdedel af en tomme i hælen på Skoen, vil det være i stand til at trænge ind i materialet er en rimelig tykkelse,” siger Weissman.
Et lignende problem Tyskerne i udviklingen af super heavy tank “Maus” under Anden verdenskrig. Med en vægt på 188 tons, det er godt testet på konkrete, men i det første felt test stukket i jorden.
Et andet problem er, at få pelsen til at gå. Gyroscopy stabilizer (billedstabilisering) giver allerede biler, som krydstogtskibe, at balancere dig selv. Men, loven af walking er en meget ustabil proces. Folk rejse, for at træde frem og lægger vægten på det ben. Og jo højere objekt, jo sværere er det at skabe balance.
Udvikling Kuratas Suidobashi Heavy Industry Mark-2 udvikling MegaBots, begge opført som bælge. Selv om de begge efterligne menneskelig form, i stedet for tobenet bevægelse robotter, disse mechs stole på hjul mobilitet. Et af problemerne er, at imitation af den menneskelige form, som har et godt fordelt vægt og energi er udfordrende fra det synspunkt af ingeniører.
Motorer i hver enkelt fælles, ville løse problemet, men denne løsning kræver tunge motorer til at støtte og resten af kroppen. Motorer er forholdsvis tung, derfor betydelig vægt vil være koncentreret i leddene, og pelsen vil være sværere at holde balancen.
Fremme forskning inden for pneumatiske muskler, men disse skal to for hver samling. “Baseret på pneumatiske muskler, kan du skabe noget med fem led,” siger Seth. Men når du forsøger at hente fra dem to-benede system, alt bliver til helvede fra det synspunkt af elektronik, routing og ledninger”.
Vi har allerede indledt produktionen af en bælg med en prototype exoskeleton Passer Hjælpe AWN-03 fra ActiveLink. Dette kostume tilbehør er udviklet som en løsning på problemet med mangel på arbejdskraft, som kan opstår i forbindelse med befolkningens aldring. Gaffeltrucks og elevatorer er ikke velegnet til alle situationer. “Der er nogle felter, der ikke kan blive mekaniseret, og industriarbejdere stadig nødt til at bære tunge genstande ved sig selv,” siger Hiromichi Fujimoto, Formand for ActiveLink.
Den næste fase af Hjælpe Dragten er vægt reduktion og produktionsomkostninger, og derefter udvikle en model for tungere arbejde. Ny Hjælpe Dragt vil være i stand til at løfte genstande, som folk ellers ikke kunne løfte på egen hånd.
Når vi er bemandet med mennesker, exoskeletons til at flytte gods og måske tunge konstruktion. Men kæmpen mechs, overskridelse af bygningen vil stadig materiale blockbustere. “I fiktion, det ser pænt ud, men apropos praktisk militær transport, ville du ikke ønsker at han var høj,” siger Weissman.
“I en vis forstand er al den teknologi, der allerede er der,” siger Seth. — Vi vil gøre menneskelignende mechs, hvis vi kan finde en anvendelse for dem. Kun science fiction-forfattere pleje, hvis de har to arme og to ben.”
Når vi får bag rattet af gigantiske robotter?
Ilya Hel