第42章 动力外骨骼
“这个项目是由很多学校和科研所一起做的,我们学校当时负责的是液压装置微型化的部分,基本上勉强能够达到要求了,只是加工技术不行,造出来的实物,良品率非常低,我们还需要很多的实验数据,才能进一步提高改进。”张旭说道。
“我对这个不太懂啊,你们能详细的说说,这个动力外骨骼的研究是分成了几个部分吗?你们研究的这个液压装置微型化的部分,算是一个比较重要的部分吗?”何云秋问道。
“这个,还是让李杨来说吧!他对其它的方面,应该了解的更全面一些!”张旭说道。
“嗯,总的来说,动力外骨骼的研制有四大难点,所以也就分成了四大系统,四大系统又细分成了若干小的部分,然后分别由不同的单位分头研究。”李杨开始详细地讲解起来。
“这四大系统就是:动力系统、液压系统、传感处理系统和材料系统。”
“首先这个动力系统,主要就是电池和电机,因为要兼顾军用的问题,所以这个电池最重要的就是安全性,火烧、击打、穿刺,甚至被子弹击穿,都不能出现燃烧和爆炸的情况,这也是现在的电池非常难做到的。”
林子栋听的连连点头,“是啊!想想以前南棒的手机,不就因为电池爆炸过吗?还有厄脉芮克的某拉,也因为电池的问题屡屡出现爆炸事件。而且,这动力外骨骼是要穿在人身上的,这要是电池爆炸了,不就相当于是背上一颗炸弹爆了?那小命肯定就直接玩完了。”
“对啊,还有,正因为动力外骨骼是要穿在人身上的,所以,这个电池还不能太大、太重,要越轻越好,相反,它的容量还得要尽可能的大,越大越好,因为液压系统和感应处理系统都会非常的耗电,还要考虑外挂一些通讯、照明或者探测设备等等,这就要求电池的容量要非常大才行。而这就是动力系统的第一个难点。”李杨继续说道。
“动力系统的第二个难点就是电机,这可不像是电动汽车上的电机,大点小点无所谓,电机太大的话是不可能用在动力外骨骼上的,而且一套动力外骨骼上,需要多个电机才行,或者说电机的数量越多越好,这样一个坏了,还有别的电机替代,不至于直接瘫痪。”
“所以,得把电机的体积做的越小越好,同样相反的是,它的功率和扭矩又要越大越好,这就是电机的微型化,同样是非常难的问题。”
“液压系统,就是我们研究的这部分,动力外骨骼各个关节的活动,都靠的是一个个的微型液压装置进行的,就像是人体的肌肉组织,一个个微型液压装置的拉伸和收缩,才能让动力外骨骼的各个关节动起来。”
“这个微型液压装置的研究也是非常的难,既要体积越小越好,还得越耐用越好,比如一个肘关节的动作,可能需要八个微型液压装置才能做出大部分的动作,如果其中一个坏了,那可能就有很多动作做不出来了。”
“如果说液压系统是肌肉的话,这个传感处理系统就是神经,将人的意图传到液压系统,同时命令动力系统分配动力供应,然后,各部分的感应器件还要将信息实时地反馈给人。这就需要处理海量的数据信息。”
“这里面的难点,一是感应的问题,二是信息处理的问题,这就需要一个功能十分强大的微型电脑了,同样的要求,这个微型电脑的体积要越小越好,功能却要越强越好,不用说,这同样非常非常的困难。”
“最后的材料系统,不管是动力系统、液压系统,还是传感处理系统,归根结底,都是要靠各种材料把它们制造出来,而它们的共同点都是性能要强,体积要小,这就非常考验制造各系统的材料了。
“其中,任何一种材料的研究不能突破,那整个动力外骨骼的制造就得往后拖。同时,这个动力外骨骼要想能够大量应用,材料的价格就不能太贵,原材料还不能太稀少。”
“这就是动力外骨骼研发的四大系统了,每个系统的难度都非常的高!”李杨最后总结道。
何云秋听的很认真,细细思考着这里面的道道,又问道:“那你们知道其他三大系统的研究,都进展到什么程度了吗?”
李杨回答说:“听说研究电池的人,已经搞出来一款安全性非常高的电池了,只是容量太小,远远达不到要求。”
“微型电机,好像是搞出来了,性能体积基本上都能达标。”
“传感处理系统的微型传感器件都没问题,但是电脑的问题很大,不仅微型化达不到要求,性能也很勉强。”
“材料方面也有很多的问题,很多东西要么是性能不够,要么是太贵。”
“就像我们研究的微型液压装置,对制造材料的耐磨和密封要求非常的高,全国只有廖廖几台特高精3d打印机才能制造出合格品,而我们学校没有这种打印机,用普通的3d打印机制造出来的微型液压装置,良品率很差,都达不到要求。”
听到这些问题,林子栋头疼地哀叹一声:“看来我们想搞出来这种动力外骨骼,还不太现实啊!”
“你别忘了,我们现在还失去了很多的研究人员,想依靠现在这么点人,再搞出来这种动力外骨骼,基本上是不可能了。”林漠漠伤口上又给撒了一把盐。
“嗯,就比如我们这个研究团队,原本是由数十名教授导师和数百人的学生组成的,现在教授们都不在了,我们这些学生也就只剩下三、四十人了。”张旭也跟着说道。
提到他们的教授导师和同学,林漠漠、李杨和张旭又不禁有些黯然。
何云秋却不这么认为,他仔细地想了想,说道“是啊!我们想研究出这么高要求的动力外骨骼,是太难了。不过,如果我们的标准放低一点,是不是还是有可能的?”
“放低一点?放到多低?”张旭好奇地问道。