见识 NASA 有史以来最恐怖的机器人

见识 NASA 有史以来最恐怖的机器人

20 世纪 60 年代,为了将美国人送入太空并登上月球,没有任何研究项目显得太过怪异,甚至连一堆电线、马达和液压管线都悬挂在一根粗略的人形杆上。它正确的名称是动力驱动的铰接式假人,是美国宇航局在未进行人类测试的情况下开发宇航服的失败尝试,它可能是该机构有史以来开发的最诡异的东西之一。

在设计和制造宇航服时,需要考虑很多因素,其中最重要的就是宇航员在宇航服内移动的难易程度。对于制造宇航服的工程师来说,这意味着他们必须知道设计有多大的阻力,或者更简单地说,宇航员在加压的气囊和织物层上移动需要多大的力。但有时宇航服很难移动,宇航员或测试它的工程师可能会受伤,NASA 希望将人类排除在外,用机器人收集一些关键数据点。

这一需求催生了 K6051 合同。该项目最终授予伊利诺伊理工学院,从 1963 年 5 月 22 日持续到 1965 年 7 月 31 日,并创造了用于宇航服测试的动力驱动铰接式假人。

这个重达 230 磅的假人是一个经过特殊设计的测力计,形状像人,因此可以测量宇航服内的扭矩和阻力。它不是机器人;它无法自行移动,也没有平衡系统,所以无法站立。它悬挂在一根杆子上,由控制台上的操作员控制。但这并不意味着它是一台简单的机器。

假人由一堆电线、电气元件、液压管线和机动关节组成,排列成人形。硬件负责关节的铰接、肢体运动的控制、感知和测量与每次运动相关的扭矩,并为假人提供结构。所有部件都必须协同工作。

即使没有任何遮盖物,假人看起来也像人。而且令人毛骨悚然。IIT/NASA

每次控制台上的操作员移动假人时,旋转液压致动器都会为假人提供动力。当假人移动时,运动的扭矩力通过悬臂梁传递到相邻的构件。该构件上装有应变计,用于测量力,该测量结果成为工程师的基准。当根据已知扭矩水平进行校准时,它会告诉他们假人移动时施加了多大的力。在正确的测试条件下,他们可以确定宇航员在宇航服中移动宇航服的难度。

但事情没那么简单,因为人体运动和关节非常复杂。我们有简单的铰链关节,就像门铰链一样,但也有更复杂的椭圆关节、马鞍关节、球窝关节和枢轴关节。初步研究发现,假人内部空间不足以复制这些复杂的人体关节,更不用说 20 世纪 60 年代的微型部件还不够小,无法将所有东西都装进假人体内。工程师们尽了最大努力,还是无法让假人真正复制人类的全部运动范围,因此他们做出了一些让步,选择了最简单的方法来模仿 35 种最常见的人体运动。

假人的设计使得单个关节可以自行移动,或者假人可以同时进行最多四个旋转,以实现更复杂的运动;四个的限制由操作员在控制台上的能力决定。操作员还必须避免以关节扭曲的方式移动假人。例如,如果头部和肩部在错误的时间以错误的方式移动,它们可能会卡住,因此人类在这方面需要一些技巧。

但移动只是成功的一半。如果假人要用来测试未来宇航员的宇航服,它不仅要与真人体型相近,还要与真人身高相近。因此,设计师们煞费苦心地让它可以调节。为了适应从 5% 到 95% 的男性,躯干、四肢和颈部可以拉长,这样假人就可以站在 5 英尺 5 英寸(比 Gus Grissom 和 Pete Conrad 矮一点)和 6 英尺 2 英寸(John Glenn 是身高较高的宇航员之一)之间。

为其增添人性化特征的还有一层皮肤。假人的机械装置被 1/32 英寸厚的薄铝包裹,由肋骨和骨架支撑。但由于这层皮肤没有弹性,关节处没有皮肤,无法让假人有更好的活动范围(以及一种令人毛骨悚然的未完成外观)。外层是 1/8 英寸厚的薄氯丁橡胶泡沫层,制成裤子、夹克和靴子,使其看起来像穿着潜水服的人。假人的头部由玻璃纤维增​​强聚苯乙烯制成,眼部可拆卸,因此工程师可以轻松接触到存储在头腔内的机械装置。

尽管开发两个假人付出了巨大努力,但都没有达到预期效果。原来是液压系统无法在不漏水的情况下抬起假人的四肢。包括给假人穿上潜水服在内的各种创造性解决方案都无法解决这个问题,最终该项目被放弃。

但假人幸存了下来。一个在史密森尼学会的乌德瓦哈齐博物馆,另一个正在拍卖,所以如果你有 8 万美元的闲钱,你就可以拥有这个鲜为人知、超级恐怖的历史遗物。拍卖将于 2016 年 9 月 26 日开始。

资料来源:RR Auction;IIT Report;

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