gov-civil-vilareal.ptΗ πανίσχυρη επιστήμη του πραγματικού κόσμου πίσω από τα ρομπότ επιστημονικής φαντασίας και anime
>Είτε πρόκειται για Stryder Titan από Πτώση των Τιτάνων , Μονάδα EVA από Neon Genesis Evangelion , ή ένα καλό παλιομοδίτικο κοστούμι Gundam, τα mechas είναι το χρυσό πρότυπο της τεχνολογίας επιστημονικής φαντασίας, μαζί με τα υπερστροφικά και τα φωτιστικά. Τώρα που η πολύ δημοφιλή μάχη MegaBots εναντίον Suidobashi mecha επιτέλους κατέβηκε στον δικό μας κόσμο, με τον Eagle Prime να αναπαράγει τις ΗΠΑ και τον Κουράτα που μάχονται για τους Ιάπωνες, οι μηχανισμοί μάχης έχουν έρθει πολύ πιο κοντά στην πραγματικότητα.
Αν και αυτοί οι πραγματικοί μηχανισμοί κινήθηκαν περισσότερο σαν γηριατρικά περονοφόρα ανυψωτικά μηχανήματα, αλλά το Eagle Prime v. Kuratas ήταν ο πρώτος γιγαντιαίος αγώνας ρομπότ στον κόσμο και απέδειξε μερικές από τις σημαντικότερες τεχνολογικές προκλήσεις που αντιμετωπίζει η κατασκευή μηχανημάτων πραγματικής ζωής.
848 αριθμός αγγέλου αγάπη
Ιδού τα μεγάλα.
ΑΠΟ ΤΙ ΘΑ ΤΟ ΔΙΑΤΙΘΟΥΜΕ;
Κοιτάζοντας το Eagle Prime και τον Kuratas, θα παρατηρήσετε δύο πράγματα: Πρώτον, δεν κυκλοφορούν με δύο πόδια και δεύτερον, είναι πολύ, πολύ αργά. Αποδεικνύεται ότι η πραγματική δίποδη κίνηση είναι απίστευτα δύσκολη όσο μεγαλύτερο (και βαρύτερο) γίνεται κάτι. Στην πραγματικότητα, τουλάχιστον ένα άτομο έχει τρέξει τους αριθμούς και διαπίστωσε ότι ένα ρομπότ στο μέγεθος ενός Jaeger θα ήταν πρακτικά αδύνατο. Ένας μηχανικός ονόματι JJ Duncan λέει αυτό:
«Κανένα γνωστό υλικό δεν θα μπορούσε να υποστηρίξει την πίεση αυτής της μεγάλης δραστηριότητας στο ρομπότ, ειδικά στις αρθρώσεις ... Το κράμα χάλυβα υψηλής αντοχής έχει τελική αντοχή 760 MPa (μεγαπασκάλες) και οι ίνες άνθρακα έχουν τελική αντοχή 6.370 MPa. Αλλά αν ένα ρομπότ χτυπά ένα τέρας, πηδάει και τρέχει, οι δυνάμεις G που δημιουργούνται είναι μεγάλοι αριθμοί ».
Σύμφωνα με Τζεκανθάν Θανγκαβελαούθαμ , μεταδιδακτορικός συνεργάτης ρομποτικής στο MIT, το δομικό υλικό μιας μηχανικής θα είναι ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν, επειδή κάθε υλικό αρκετά δυνατό για να επιτρέψει σε ένα γιγαντιαίο ρομπότ να είναι επιδέξιο και ευκίνητο, θα είναι πολύ βαρύ και άκαμπτο για να το τραβήξει πραγματικά μακριά από. Ωστόσο, λέει ότι η ουσία βηρύλλιο θα ήταν μια πιθανή επιλογή, καθώς και το πλαστικό από τιτάνιο και ενισχυμένο με άνθρακα.
Πίστωση: Cartoon Network
Μπορεί να νομίζετε ότι Ευαγγελίου είχε τη σωστή ιδέα: Μην φτιάχνετε ρομπότ, μην μεγαλώνετε γιγάντιους ανθρώπους και μην τα μετασκευάζετε με ρομποτικά μέρη, κάτι σαν ένα αυτούς τους ρομποτικούς εξωσκελετούς ο στρατός πειραματίζεται. Το ανθρώπινο σώμα είναι στην πραγματικότητα ένα εξαιρετικό σχέδιο για την αντιμετώπιση δύσβατου εδάφους και μεταφοράς μεγάλων βαρών, αλλά το πρόβλημα δεν είναι ο σχεδιασμός, είναι οι αναλογίες.
Σύμφωνα με το Space.com , καθώς το ύψος διπλασιάζεται, το βάρος αυξάνεται οκταπλάσιο και καθώς το μέγεθος και το βάρος αυξάνονται, η ποσότητα ενέργειας για να το μετακινήσετε ανεβαίνει εκθετικά. Αυτή είναι στην πραγματικότητα μία από τις αρχές που περιόρισε την ανάπτυξη των δεινοσαύρων, σύμφωνα με τον Andy Ruina, καθηγητή ρομποτικής στο Πανεπιστήμιο Cornell: «Όταν [οι δεινόσαυροι] μεγάλωσαν, δυσκολεύονταν περισσότερο να τραβήξουν το βάρος τους. Είναι λίγο αντιφατικό - θα νομίζατε ότι θα ισορροπούσε, αλλά δεν το κάνει ».
ΠΩΣ ΘΑ ΤΟ ΔΥΝΑΜΟΥΜΕ;
Εάν το θέμα των δομικών υλικών μπορεί να κατακτηθεί, η επόμενη μεγάλη πρόκληση θα είναι η εξουσία. Αν τα ρομπότ δεν κυκλοφορούν με μακριά ομφάλια καλώδια σαν μονάδα EVA, θα χρειαστούν μια ισχυρή και σχετικά μικρή πηγή ενέργειας. Σύμφωνα με τον Thangavelautham:
«Οι φορητοί αντιδραστήρες σχάσης χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία των αεροπλανοφόρων, αλλά θα πρέπει ακόμα να μικροσκοπούνται και η πυκνότητα ισχύος να βελτιωθεί σημαντικά για να περπατήσουν ακόμη και αυτά τα ρομπότ ... Οι εξωτικές πηγές ενέργειας είναι και η κύρια πρόκληση και η σημαντική τεχνολογία που θα μπορούσε να κάνει τέτοια είδη φτάσει στην πραγματικότητα ».
Με τον όρο «εξωτική ενέργεια», ο Thangavelautham σημαίνει πυρηνική ενέργεια ή σκοτεινή ύλη. Αλλά ακόμα και αν βρούμε μια πηγή ενέργειας που θα μπορούσε να κάνει την άρση βαρών, ίσως να μην έχουμε την τεχνολογία στην πραγματικότητα εκτελώ η βαριά ανύψωση. Σε συνέντευξη στο Gizmodo Ο Ντάνιελ Γουίλσον έφερε ένα μεγάλο πρόβλημα μηχανικής: «Δεν ξέρω πώς κάποιος ενεργοποιητής θα μπορούσε να κρατήσει μια τέτοια γιγάντια δομή όρθια σε έναν δυνατό άνεμο και πολύ λιγότερο να την μετακινήσει με αρκετή επιδεξιότητα για περπάτημα».
Ακόμη και ανυψώνοντας το χέρι του Jaeger παράλληλα με το έδαφος θα ήταν αγώνας λόγω της απίστευτης ποσότητας ροπής που απαιτείται: περίπου 81 εκατομμύρια λίβρες-πόδια. Για σύγκριση, τα ισχυρότερα υδραυλικά συστήματα στον κόσμο μπορούν να βγάλουν μόνο περίπου 1,3 εκατομμύρια λίβρες.
Από πρακτική σκοπιά, τα γιγαντιαία ρομπότ είναι πολύ μεγάλα για το καλό τους.
ΠΩΣ ΘΑ ΤΟ ΕΛΕΓΧΟΥΜΕ;
Το lemony snicket είναι μια σειρά βιβλίων με ατυχή γεγονότα
Αφήνοντας στην άκρη τις παγίδες της κατασκευής, οι περισσότεροι μηχανικοί βασίζονται σε κάποιο είδος νευρικής σύνδεσης μεταξύ πιλότου και ρομπότ: Χείλος Ειρηνικού έχει το σύστημα μετατόπισης, Πτώση των Τιτάνων έχει νευρωνικούς συνδέσμους, Ευαγγελίου έχει το ρυθμό συγχρονισμού του και το Gundams να το έχει ακριβώς στο όνομα (νομίζω ότι εξαρτάται από τον κανόνα) - σολ eneral U μονομερής Ν euro-Link ρε υπερβολική ΠΡΟΣ ΤΟ ουτονομικός Μ ανέβερ.
Μπορεί να ακούγεται σαν sci-fi, αλλά η νεοσύστατη εταιρεία Neurable που εδρεύει στη Βοστώνη εργάζεται ήδη για τη δυνατότητα για τον έλεγχο της τεχνολογίας μόνο με σκέψεις , και έχουν ακόμη παρουσίασε ένα παιχνίδι VR που ονομάζεται Αφύπνιση είναι απόλυτα ελεγχόμενη. Σε συνδυασμό με παιχνίδια όπως Το έργο Iota , όπου πιλοτάρετε μια μηχανή VR μέσω ακουστικών, ελέγχοντας ένα ρομπότ δέκα ορόφων με μόνο το μυαλό σας να αρχίζει να ακούγεται αρκετά εφικτό.
Η έννοια των νευρωνικών συνδέσμων γίνεται ακόμα πιο πιστευτή όταν μαθαίνετε ότι το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια έχει δημιουργήσει μια μηχανή που μπορεί να μεταφράσει τα εγκεφαλικά κύματα σε λέξεις ακόμη και πλήρεις προτάσεις. Φυσικά, τόσο οι συσκευές Neurable όσο και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια απαιτούν ηλεκτρόδια προσαρτημένα στο κρανίο, οπότε ένας πιλότος θα πρέπει να φορέσει κράνος - όπως ακριβώς συμβαίνει στην επιστημονική φαντασία.
Mightσως αναρωτιέστε πώς ένα άτομο μπορεί να συντονίσει τις κινήσεις ενός ολόκληρου ρομπότ, αφού Χείλος Ειρηνικού ισχυρίζεται ότι είναι πολύ περίπλοκο για να το χειριστεί ένα μυαλό, αλλά αποδεικνύεται ότι το περπάτημα και η μετακίνηση είναι στην πραγματικότητα αρκετά εύκολο. Σύμφωνα με ένα χαρτί από τον Robin R. Murphy, '... η κίνηση γίνεται μία από τις ευκολότερες λειτουργίες για πλήρη ανάθεση σε ένα ρομπότ.'
Το μυστικό, λέει ο Murphy, είναι τα CPGs, ή «κεντρικές γεννήτριες», ένας βιολογικός μηχανικός που βρίσκεται στα περισσότερα πόδια με πόδια και τους επιτρέπει να συντονίζουν την κίνηση των ποδιών τους. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τεχνητά CPG για να κάνουν τα ρομπότ να περπατούν από τη δεκαετία του '80 και ο Άτλας της Boston Dynamics ακόμη και να δείχνεται να περιηγείται σε δύσκολο έδαφος από μόνο του.
ΠΟΣΟ ΘΑ ΚΟΣΤΙΖΕ?
Το τελευταίο ερώτημα είναι πόσα χρήματα θα χρειαστεί να κοπεί ο κόσμος για να συμβεί αυτό. Σε ύψος περίπου 20 πόδια και 28 τόνους (στην περίπτωση του ένα μοντέλο Atlas ), οι Τιτάνες από Πτώση των Τιτάνων δεν διαφέρουν πολύ από το Eagle Prime, το ναυαρχικό ρομπότ του Megabot. Eagle Prime έχει το προφίλ από ένα ελαφρύ τανκ, ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο και ένα στρατιωτικό αεροσκάφος όλα μαζί: έχει έναν κινητήρα V8 με 340 ίππους, είναι ικανό να ασκεί 4.600 λίβρες-πόδια, η υδραυλική του πίεση τρέχει 4.000 psi και σέρνεται με το προσαρμοσμένο Ripsaw κομμάτια.
Ο ΑΕΤΟΣ Η Prime χρειάστηκε 2,5 εκατομμύρια δολάρια για να κατασκευαστεί , ενώ ο Ιάπωνας ομόλογός του ο Kuratas ήταν προηγουμένως πωλείται για περίπου 1 εκατομμύριο δολάρια Ε Εν τω μεταξύ, το κύριο άρμα μάχης της Γαλλίας AMX-56 Leclerc, το πιο ακριβό τανκ στον κόσμο, κοστίζει περίπου 12,6 εκατομμύρια δολάρια Ε Για κάτι σαν τα μικρής κλίμακας μηχανήματα του Titanfall, θα μπορούσαμε να περιμένουμε ότι θα κοστίσουν σε δεκάδες εκατομμύρια.
Αλλά τι γίνεται με μια μονάδα Jaeger ή EVA, η οποία μπορεί να σταθεί οπουδήποτε από 200 έως 288 πόδια; Για να τυλίξουμε το κεφάλι μας γύρω από ένα μηχάνημα αυτής της κλίμακας, μια καλή σύγκριση μπορεί να είναι η νέα USS Gerald Ford , ο Το πιο πρόσφατο αεροπλανοφόρο του Ναυτικού Ε Ζυγίζει 90.000 τόνους, έχει μήκος περίπου 1.106 πόδια και σαν Jaeger, ο αεροπλανοφόρος είναι πυρηνικής ενέργειας. ο Τζέραλντ Φορντ κόστισε 13 δισεκατομμύρια δολάρια για να χτιστεί, το οποίο μας δίνει μια εκτίμηση για το ποσό του dosh που χρειάζεται για να υπερασπιστούμε τον εαυτό μας από το kaiju. Εν τω μεταξύ, το SciencePortal έτρεξε μερικούς αριθμούς και διαπίστωσε ότι η δημιουργία ενός Gundam από την αρχή (συμπεριλαμβανομένων υλικών και υπολογιστών) θα κοστίζει περίπου 725 εκατομμύρια δολάρια .
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Χείλος Ειρηνικού σκηνοθέτης Γκιγιέρμο ντελ Τόρο κάποτε ειπώθηκε , «Υπάρχει κάτι για να έχεις κάτι πραγματικά, πολύ μεγάλο που καταστρέφει πολλά μικρά πράγματα». 700 εκατομμύρια δολάρια και μια συνέχεια αργότερα, φαίνεται ότι είχε δίκιο - υπάρχει κάτι που βλέπει ένα γιγάντιο ρομπότ να διαπράττει κατακλυσμικές πράξεις υλικών ζημιών που φέρνει χαρά σε εκατομμύρια.
Τώρα, αν μπορούσαμε να διοχετεύσουμε αυτά τα χρήματα σε Ε & Α, θα μπορούσαμε να κάνουμε το πραγματικό.
