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《我们爱科学》

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汽车人,变形!

2012-06-20 15:14:25

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杨 杨

在男孩子的玩具中,总是少不了一两个能变形的机器人。这类玩具种类很多,但要说最经典的则变形金刚莫属。上世纪80年代,动画片《变形金刚》曾经风靡全世界。2007年,好莱坞推出了《变形金刚》真人版。

 

在宇宙中一颗名为塞伯坦的星球上,生活着一种有生命的机器人――变形金刚。它们分为博派和狂派,为了争取统治权,两派之间爆发了一场旷日持久的战争。塞伯坦的能量源――“火种”在战争中遗失,狂派机器人首领威震天为了追寻“火种”来到了地球上。

19世纪初,维特维奇船长在北极探险时,意外跌入冰窟,落到了埋在冰层下的一个机器人手掌上(图1)。这个机器人就是狂派机器人的首领威震天。船长无意中触发了一台导航仪,一道强光闪过,船长的眼镜上出现了一些奇怪的斑点。

很多年以后,维特维奇船长的后代山姆为了筹钱买车,在易趣网上拍卖维特维奇船长的遗物,其中包括那副有奇特印记的眼镜(图2)。山姆从汽车代理商手里买了一辆车,而这辆车是博派机器人大黄蜂变的(图3)。狂派机器人找到山姆,逼问眼镜的下落。大黄蜂救了山姆,并向他介绍了其他的博派机器人。博派机器人首领擎天柱告诉山姆,眼镜上有“火种”的位置信息,如果狂派机器人得到“火种”,就会破坏宇宙间的和平。

山姆回家去找眼镜,一群来自第七区的特工突然闯进了他的家。山姆和他的女朋友被特工逮捕(图4),大黄蜂为了保护他们也被军方抓住了。山姆被带到胡佛大坝里的一个秘密基地,“火种”和被冰封的威震天都藏在这里(图5)。

狂派机器人通过跟踪山姆发现了秘密基地,向基地展开了进攻。大黄蜂护送山姆带着“火种”转移。冷冻系统被狂派机器人破坏,威震天苏醒过来。狂派机器人对大黄蜂和山姆穷追不舍,企图抢夺“火种”(图6)。擎天柱率领博派机器人赶来接应大黄蜂(图7)。两派机器人遭遇后,展开了一场激烈的战斗(图8)。而山姆则拼命保护“火种”,不让它落入狂派机器人之手(图9)。

最后关头,山姆将“火种”插入了威震天的心脏,干掉了威震天。威震天的躯体被军方扔进了海底。擎天柱决定与伙伴们一起留在地球,守护地球的和平(图10)。

 

变形金刚最神奇的地方,是它们可以变成两种完全不同的形态,个别的还能变成3种形态。在现实中,也有一种会变形的机器人,它们就是“自重构机器人”。

 

别样的变形机器人

目前已经投入使用的机器人,通常只执行一项或几项相关的任务。为了扩展机器人的使用范围,工程师们一直在开发能变形的“自重构机器人”。这种机器人像变形金刚一样,能根据不同任务改变自己的形状。

“自重构机器人”由许多同样的模块组成,这些模块可以通过特定连接点连接在一起,模拟蛇或蜘蛛的结构,然后像蛇一样爬行穿过隧道,或者像蜘蛛一样越过布满岩石的地形。

 

团结起来力量大

除了尺寸和结构不同外,自重构机器人与变形金刚之间,还存在一个重要差异:变形金刚具有自我意识,它们的大脑控制着身上的每一个部件,单独的部件本身是没有智能的。而自重构机器人却不是这样。

自重构机器人,每一个模块就是一个相对简单的小型机器人。每一个模块都或多或少地存在着独立的智能,并不是由某一个模块统一支配所有模块。因此,一个自重构机器人其实就是一群团结起来的小机器人。

在变形金刚中有一些大块头(如大力神等),是由好几个机器人组合在一起形成的。自重构机器人和这类变形金刚更相似。

 

比变形金刚更厉害

由于变形十分复杂,自重构机器人并不能像影片中的变形金刚那样,转眼之间就可以完成大规模的变形,而是通过一系列中间步骤逐渐变形的。例如,一个自重构机器人要从一堆随机排列的模块,变成一个双足机器人,首先要组成两条腿,然后利用两条腿搭起的框架,再构建出机器人的上半身。

现在,自重构机器人只能独立进行一些简单变形,进行复杂的变形则需要借助科学家的帮助。不过,等这项技术发展成熟以后,自重构机器人将比变形金刚更厉害,因为从理论上说,它们几乎可以变成任何形态。

 



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