第八十九章 人形機器人
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王一男最終的目的,當然是造出能爬山的登山機器人。
實現這種功能性的機器,一般而言有兩種不同的方式,一種呢,是簡化前提條件,從而實現一個功能相對簡單的機器,但是可以把這個功能做到極致。
比如說長途旅行,使用輪子來代替人的雙腿實在是一個巨大的創舉,這就要求簡化的條件,比如說鋪裝的路麵,在這樣的路麵上,就算是馬車跑的也比人快多了,但是碰到山路或者沒有路就抓瞎了。
另外一種,就是製造擬人化的機器,比如說諸葛亮的木牛流馬就是一個擬人(或者說擬馬)的雛形,跑的不怎麽快,但是對道路的適應性比馬車好多了。
水麵船隻的推進也是一樣的道理,你看到哪條魚尾巴後麵有個螺旋槳的,但是安裝了螺旋槳的船隻,長期來看,比什麽魚都快,但是噪聲和推進效率就不敢恭維了。
登山機器人的設計,也有同樣的這兩種方式。
但是在登山這樣的特定環境下,好像沒有什麽好的功能設計方法,特別是在現在保護環境的大環境下麵,要是王一男整個機器出來,一路轟隆隆的遇山開山,遇水架橋,那非得把珠峰登頂路上搞的一片狼藉。
就算是再牛x的科學家,麵臨整個藍星的聲討之後,估計也隻有灰溜溜的滾蛋。
所以這個登山機器人還有一個隱含的前提,就是在登山過程中,不能破壞環境,那剩下的選擇,不外乎就是選擇擬人路線,還是擬壁虎啊,擬山羊路線了。
王一男最終還是選擇擬人,畢竟弄個機器山羊出來,好像有點太low。
陳子豪從波士頓動力弄來了全部的設計圖紙,王一男不準備在那份資料的基礎上進行研究,他們證明了這件事情的可能性就足夠了,要學習的話,最好的登山機器肯定是夏爾巴人,而不是波士頓的機器。
坐在酒店房間的陽台上,背後是一整麵落地窗,而眼前就是蜀山之王,貢嘎山,王一男的運氣不壞,雲霧剛剛散去,夕陽把整個雪山鍍上一層耀眼的金色。
“日照金山啊”,很多攝影家為了等待這樣的景色,在山溝裏蹲點一兩個月是常事,沒想到來的第二天就遇到了。
使用vpn(虛擬專用網),通過酒店的網絡連接上哥德爾係統,王一男開始工作。
機器人的設計從下半身開始,王一男首先簡化了上半身的設計,隻包括頭部、軀幹和分成兩部分的上肢,主要是用來保持平衡,軀幹和頭部跟正常人一樣,可動的範圍較小。
上肢分為大臂和小臂,基本可以自由移動,跟人體一樣,主要用來保持整體的平衡。
機器人的下半部分就複雜了,王一男基本按照人體的解剖結構,甚至連腳掌上麵的五根腳趾都保留下來,使用跟腱連接小腿和腳掌部分,跟人一樣,可以在有限的範圍內自由活動。
骨骼使用金屬材料,具體使用鋼材還是合金,王一男暫時沒有確定,因為這玩意不是在強度一定的情況下,越輕越好,畢竟太輕了的話,穩定性肯定會下降,而且在高山上那麽大的風,說不定一陣風就吹走了。
骨骼之間使用液體的緩衝層,主要的用途是減震,當然,如果有機會把這玩意換成空氣減震,王一男也會很樂意的,空氣減震可是高級貨啊。
驅動骨骼運動的,是電至形變纖維束,或者簡單的來說,就是人造肌肉,王一男決定為每一個動力單元配備自己的電池和驅動電路,使用近場網絡(2.4g的一種通訊方式跟中央控製係統連接),這樣的話,可以降低布線的難度,每個動力單元完全獨立,不需要任何連線。
由於人造肌肉對電力的消耗非常小,王一男甚至都沒有設計一個整體充電裝置,根據他的估算,一個動力單元可以有幾年的工作壽命,需要的時候,單獨為每一個動力單元充電就可以了。
當然,對於人體結構也不需要完全照搬,王一男找到探索頻道拍攝的一些關於人體奧秘,運動奧秘的紀錄片,仔細的研究了一下關於長跑運動員以及短跑運動員的運動分析。
這樣設計出長短不一,形狀不同的幾十個基本單元,每個基本單元包括人造肌肉,液體緩衝層,電池和控製芯片。
這些個基本單元把幾十塊金屬骨骼連接起來,就形成了一個人形的機器人,當然主要是下半身,上半身隻有看起來很笨拙的軀幹、頭部還有兩隻手臂。
這個機器人現在就算造出來,連站都站不起來,更不要說走路了。
王一男需要讓哥德爾係統做的事情,跟當年哥鯤鵬需要做的事情一樣,就是讓這堆散落在地上,軟綿綿的骨架,學著站起來,進而走起來。
王一男首先將基本的牛頓力學,剛體力學理論教給哥德爾係統,學會了物理規則之後,如果進入哥德爾係統的仿真空間,你就會發現,在重力的作用下,這堆看起來像人的東西立刻像爛泥一樣灑了一地。
“嗯,想讓係統學會爬起來太難了”,王一男看著屏幕裏麵七零八落的骨骼,自言自語的說,
“還是先站起來吧”,王一男拿起鼠標,把這個人形的爛泥提溜起來,站在地上(當然,過程中暫時取消了重力效應)。
“第一個任務,就是讓這攤爛泥站穩了”,王一男自言自語,
神經網絡的學習任務,就是保持這個骨骼的現有形態,王一男啟動哥德爾係統,將站立的人形及其作為起始條件,開始了訓練過程。
在哥德爾係統的仿真空間中,如果有人去觀察,就能看到這堆爛泥不斷的垮塌下去,又不斷地恢複原狀,慢慢的,垮塌的速度越來越慢,維持原狀的時間也越來越久。
當其中一塊骨骼在上麵所承載的重量下,朝一個方向傾斜的時候,人造肌肉開始學著收縮,把這塊骨骼開始拉直,這樣整個一灘爛泥一樣的人形機器就可以跌跌撞撞的保持住平衡。
慢慢的,這灘爛泥學會了站立,王一男開始隨機的施加各個方向的力量,左推一下,右拉一下,整個人形機器在這樣的外力作用下顯得非常脆弱,很快就倒在地上,但是隨著訓練時間的加長,有那麽幾次機器人在外力的作用下晃動了一會之後,成功的恢複了平衡。
這種成功的經驗很快被哥德爾係統發現,並且強化了,在接下來的幾次碰撞中,哥德爾係統舉重若輕的化解了外力。
王一男看著屏幕中小腿微屈的人形機器,滿意的點了點頭,“很不錯啊,居然學會這種站立的姿勢來保持平衡,看來神經網絡果然比人類厲害多了”。
就在王一男看著屏幕裏麵的人形機器人在外力推動下,還能跌跌撞撞保持平衡的同時,遙遠的斯堪的納維亞半島,北歐羅巴國家,瑞典,皇家科學院。
諾貝爾物理學獎委員會的五名委員正在一件偏僻的辦公室裏麵,討論今年諾諾貝爾物理學獎的候選人,這五名委員都是瑞典皇家科學院的院士,他們在全世界篩選出大量的研究人員,主要是曆屆諾貝爾獎獲得者,各國科學院知名院士,以及著名大學的資深教授等等。
然後委員會向這些研究人員發出邀請,邀請他們提名本年度諾貝爾物理學獎的候選人。
收集到足夠的諾貝爾物理學獎提名之後,他們將經過數次討論,決定本年度諾貝爾物理學獎得主,
諾貝爾物理學獎得主的排名,別誤會,委員會無權決定誰獲獎,他們能做的,是將他們認為應獲獎的名單,一般都有兩到三名(考慮到共同獲獎的可能性,這個名單可能會非常的長),提交給瑞典皇家科學院的全體成員來審議。
別以為排名第一的候選者一定會獲獎,瑞典皇家科學院組成的審議委員會,槍斃掉排名第一的候選者也不是一次兩次了。
今年委員會的工作相對來說比較輕鬆一些,這一年物理學領域,看得過去的成果就是王一男和李文靜的高溫超導,以及歐羅巴核子研究中心大型對撞機發現的新粒子了。
雖然有一些莫名其妙的噪聲,叫囂不能把諾貝爾獎給予東方的同行,但是科學家的基本操守,還是讓委員會得出了一致的結論。
一般評獎委員會首先會考慮本年度最新的夠分量的物理學成果,如果有最好了,直接作為候選人報上去,如果沒有,就麻煩很多,需要考慮曆年應該獲獎但是還沒有獲獎的成果,要考慮成果的重要性,還要考慮候選人的年紀,要是年紀大,肯定會優先考慮。
當然年紀太大了也不行,要不然沒等到頒獎就掛了,那不是貽笑大方嘛,諾貝獎從來不會頒發給不在世的人。
而五人委員會沒有想到的是,就在他們開會討論的地方不遠處,瑞典皇家科學院本部的另外一間會議室,五位同樣德高望重的瑞典皇家科學院化學院士,也在討論今年諾貝爾化學獎的候選人名單。
他們多次討論之後,篩選出的最後三人名單裏麵,排名第一的,赫然是王一男、李文靜的分子編織機器。
曆史上可從來沒有過哪位科學家同時獲得物理學獎和化學獎的先例,王一男他們是開創新的先例呢,還是大熱倒灶?(www.101noveL.com)