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第7章 禁果计划 (1/3)

江玉发明静电肌肉最初的灵感,来自于她对剪式千斤顶的观察。

她在无聊时刷视频,偶然看到了一个剪式千斤顶的操作视频。

剪式千斤顶,是一种具有菱形结构的交叉支撑臂的人力千斤顶。

她发现,当操作者摇动剪式千斤顶的水平丝杠时,把剪式千斤顶的一对交叉侧臂彼此撑开,千斤顶的顶部就会下降。反之,就会上升。

她心想,如果利用剪式千斤顶的原理,制造机器人的肌肉行不行呢?

如果可行的话,就可以用类似于肌肉的拉力,来代替关节驱动电机的扭力。

通常情况下,电机更适合在高转速下提供稳定的扭矩,但机器人对关节转动速度的需求却比较宽泛。

这就导致,关节驱动电机无法满足机器人对不同关节转速的需求。

还有,电机及减速器的转动,是二维的,而动物的关节,一般都是三维的。

一般需要用两三个关节电机串联起来,才能比较好地模拟出一个三维的动物关节的运动。

如果能造出来可收缩的电力肌肉,就可以把机器人的每一个二维关节,都变成三维关节。

不光可以极大地提高机器人的灵活性,理论上讲,也可以降低机器人的成本。

于是,江玉便开始用AI搜索相关的资料。

她发现,早就有人尝试过类似的技术。

比如,一百多年前,就有人尝试过用液压油缸模拟动物的肌肉,驱动机器人运动。

但是效果很不理想,主要是因为液压缸对控制信号的反应速度,比电机还慢。

而且液压油缸还非常笨重。

这天,江玉在无聊的时候刷视频,看到一个搞笑的视频。内容是一个女孩子在沙漠里行走时,由于身上带了静电,头发都竖了起来,就像刺猬一样,看起来很可笑。

她突然想,能不能利用静电的力量,来驱动电力肌肉收缩呢?

比如在一绺头发上加静电,每一根头发之间会因带上同种电荷而彼此排斥,就会使一绺头发横向膨胀开。这时,这一绺头发的两端就会收缩一段距离。

就像剪式千斤顶一样,侧臂彼此被丝杠顶开了,顶部就会下降。

她马上意识到,这可能就是解决机器人运动动力的最好方法,而且也是最符合仿生学的方法。

因为所有动物的运动,都是靠肌肉拉动骨骼的,没有一种动物是用关节转动带动骨骼的。

于是,她便开始沿着这个思路展开研究,最终就发明了划时代的静电肌肉。

静电肌肉的工作原理非常简单。

需要在高强度的绝缘纤维束上施加高压电,使纤维束的每一根纤维表面带上静电。

静电会让每一根相邻的纤维彼此互相排斥,导致纤维束整体横向膨胀,就会引起纤维束纵向收缩。

给纤维束施加的电压越大,纤维束的横向膨胀幅度就越大,纵向收缩的幅度和力度也越大,这就使得纤维束能像动物的肌肉一样,产生收缩力。

静电肌肉收缩的力度和幅度的大小,取决于外加电压的大小。

静电肌肉对控制信号的反应速度极快,甚至比动物的肌肉收缩的速度还快。

如果把一束较大的静电肌肉内部分成多个子静电肌肉束分别控制,静电肌肉的运动能力会更强。

有了静电肌肉,机器人的关节,便从二维关节进化成了三维关节。运动的速度、力度和方向的可控性,都得到了大大提高,完全摆脱了原来电机关节的限制。

从此,机器人的运动状态,才开始越来越接近高等动物的水平,看起来非常协调流畅。

因为江玉的超凡天赋和杰出贡献,在她十五岁那年,科学院经过与钱雪森科研基地协商后,对江玉负责的月球研究所进行了扩充,又为江玉增加了五名在地球上远程办公的研究员。

……

时光飞逝,在江玉十八岁那年,接受了科学院派给她的一个非常特殊的任务,名称叫《关于机器人自我意识的研究》。

这个项目是军方发起的,发起的背景很有趣。

军方在是运用机器人参与任务时,经常发现机器人战士普遍缺乏自主性,行为过于依赖程序预设,因此会经常落入敌人设置的圈套或机器人陷阱。

比如,敌人用一支根本没什么杀伤力的低功率激光枪,对着正在冲锋的机器人来回扫射,就可以把几乎所有冲锋的机器人都压制住。

因为在机器人的程序里预设的是,当机器人头部的雷达检测到有激光照射自己的时候,必须立刻躲避危险。

假如程序员预设机器人在检测到有激光照射自己时不躲避,那就会有大批的机器人在战斗中不知道隐蔽自己,而被敌人轻易射杀,造成不必要的损

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