MS核心技术之手部篇
由于MS基本上是以人型为基础的,因此当MS-01出现之时,就已经采用了5只手指的手掌的设计。在自然界里,每只手掌共5只手指的设计在目前的科技看来是最完美的杰作(基本上自然界的哺乳动物都是有5指或着是从5指进化成的4指,1指),但对于机器人来说可能未必如此。
首先,内部骨架的设计就很麻烦,虽然用金属制造骨架并不存在太大的问题,但连接方面问题颇大,一只手起码有12个关节,而且手部要进行动作的频率比其他部位高,在这种情况下,使用液体连接技术存在的可靠性问题可能会很突出。虽然是处在密封环境下(其实也不一定,由于使用光束武器时要和手掌中提供能量的部分连接,所以可能也有防尘的问题),但受到外部冲击可能比身体各部分都要严重,一但发生破裂,后果不堪设想。当然使用磁力连接能够解决一定的问题,但成本无疑较高。但通过各种图片来看,关节的位置依然是相当突出的,且无论是联邦还是自护手部关节大小相当,故有可能依然是采用了液体的连接方式。 其次,这种设计必须解决的问题是如何控制手部的动作,人手的肌肉有上百条,每完成一个动作就要动用几十条的肌肉。也就是说,如果机械手要100%的完成类似人类的各种动作,则必须在那里布置上百条动力管。用普通的液压管的话,一方面存在与关节相同的问题,另一方面体积较大。以外形来看似乎不可能布置如此多的液压管,所以在这方面可能有两种分化:A,只布置少量的动力管,依然采用液压管的处理方式。这样一来使用的动力管数量会下降,但能够作出的动作也有限制。首先就不能作出轻轻“夹”着一个人然后送到驾驶仓前的动作,因为这不算是必要的动作,在只处理必要的作战动作的情况下,手掌内不可能保留完成这种动作所需的全部动力管。很明显这种处理方法比较简单,但泛用能力不强。B就是采用其他类型的动力系统,很可能是在人类肌肉基础下进行放大,具体的设计不明,因为即使在模型设定图上也没有这些部分的细节。但很明显在动画中的MS都能轻易完成人类的各种动作,所以很有可能是采用B的设计。
最核心的问题这时候就出现了。手部除了有动作能力外,大家都能感受到手部的触觉。在平常的生活中,由于大家都已经习以为常,所以并不觉得这种触觉的特别。然而,纪录片中我们可以看到,一个失去了手臂再换上机械手的人,由于机械手上没有神经系统,所以他没有办法感受到物品的质感。当然这点对于MS来说没什么用处,没有指挥官会叫手下将触摸到对方MS的感受写下。然而,同样的问题在用机械手无法通过触觉来控制把持物品的力量。举例就是残疾人用机械手无法轻易的将鸡蛋拿起来,这不是因为手部没有动作,而是无法控制其力量,要不大力了将鸡蛋压烂,要不力气小了无法拿起它来。这个问题如果不加以控制,在0079的战场上可能看到这样的情景:GUNDAM的手部力量不够,虽然是抓在枪机上却扣不下去,然后突然一发力,就把枪把也抓坏了……解决这种问题比较简单的方法就是编写好程序,用某种武器时就固定使用某种力量。这种方法如果结合了第二条的A点,必然成为成本效益最好的组合。然而同样,这种设计的泛用型很低。而动画里的画面,已经证明了它没有采用这种设计(否则在08MS小队中,那台进入村子里最后引发了战斗的MS-06J不可能把那个小女孩抓到驾驶仓旁。也是因为系统里面不可能有抓孩子的力量的设置。因此在把她抓上来之前,她已经成为肉酱了)
也就是说,手部必须有感觉,但这种感觉如何能够传到驾驶员那里再通过驾驶员的细微调节而作出相当灵敏的动作呢。在EVA中要解决这种问题并不困难。但在GUNDAM的年代中,我无法通过其驾驶仓内的设置理解到这一点。而且在操纵上看,他们完成某项特定的动作并不需要很繁琐的程序。于是,一个很简单却能解决所有问题的理论出现了~那就是,无敌的“电脑理论”(自创的)。由于当时已经是现在的上百年后,电脑的发展日新月异,因此在完成某项动作之时,很可能机械手得到的触感已经传送到电脑之内并已经得到了合理的分析,然后作出最精确的动作。当然,这种解释也是比较“无赖”的。
外部蒙皮方面,同样是由于不可能近距离观察的问题(我指的是亲眼的那种……绝对没可能性的……),很难看出手部的材质,除了手背可以确认应该是采用了和机体装甲类型相同的装甲外,其他部分不能确认。出于触感的考虑,因此有可能是采用弹性好的橡胶制品——这能保证触觉传输(自己创作的名词……)的问题,但防护力不足,采用金属的话在触觉上可能不如橡胶制品,但防护性较好。但考虑到装甲如果太厚一方面会加大重量从而加大驱动机构负担,不厚的话防护力又高不了多少,同时从防滑来看橡胶的效果似乎好于金属的情况看来,很可能是采用橡胶类制品,当然这类产品与现代的有所区别。另外指头上有一突出的物品,则很可能是触觉较敏感的部位(或者只是用来做防滑之用??)
最后的问题,就是GUNDAM中手部的“进化”了。这里只举0079年代的例子。
第一种改进实际上说是退化比较适合,这就是在水陆两用MS上使用的金属爪。最早的水陆两用MS——MS-06M与它的前辈一样是使用类似人类手指的构造,这种设计在泛用性上没什么问题,但使用方面,由于在水中的环境与地面不同,反应可能会较为迟钝。另外一个制约的因素是武器携带的问题,如果采用外挂机构,不进行整流处理的话在水中航行时MS受到的阻力相对较大,也就影响机体在水中的机动性能。进行整流的话又要对机体本身进行改造。这还不如生产专用的水陆两用MS好了。另外就是水陆两用MS的一个重要的特性,就是能够采用液冷的冷却方式,使用光束兵器(在攻击水中目标时还是使用鱼雷的),而在水下近身博斗时,采用热能斧一类的武器根本没多大效果,与其增加机体复杂性,还不如直接将手指改为搏斗武器的好。后来出现的MSM-03,MSM-04,MSM-07等的机械爪,都是用来搏斗之用的。而在MSM-04,MSM-07(包括E)和MSM-03C上,都直接在手部装上了光束武器,如果再架设手指驱动机构,内部空间就略为不足,散热也成为一大问题。另外,也不会有人叫水陆两用MS来进行搬运工作(有一般作业用渣古代劳),也不需要换装太多的武器,所以其泛用性的问题不大。
另一种改进,就是手部改成武器,直接从手指发射的类型。这里要提的机体有两种,一是MS-07B,另一种就是MSN-02。
个人认为MS-07B的手炮实际上不能算是机械手的改进。从本质上看,这种装备与联邦GUN TANK的手炮的结构没什么区别,只不过是做成手掌形状罢了。这种设计手章没有任何的活动性能。
至于MSN-02的手掌,要讨论的问题多得多。有人提出MSN-02的手指也是不能活动的,这一点明显不成立。无论从模型还是OVA都能看出,在手指和手掌的连接部位是有活动机构相连的。至于指节上的联系,看起来似乎是不能活动的。然而,同样从OVA和模型上看到,手指是成一定角度的弯曲的,出于简化生产来考虑,这种手指可以制作成与MS-07B的一样是直条型的,那也就不存在下面讨论的光束发射的问题。然而,现在既然是弯曲的,那只能证明一点,就是MSN-02的手指是可以活动的,至少是有限度的活动,否则不需要也不应该弯曲。
然后,问题出现了:光束如何从手指中发射?解决这种问题的方法有2,A方法是手指的全部关节都是枪管(甚至延伸到手掌内)直接采用高强度的I-FIELD对未发射前的光束进行弯曲。这种方法似乎能够得到要求的光束,然而要使光束弯转需要的能量不再小数,将直接影响射出的光束的功率,从而影响其破坏力。由此看来,如采用直条型反而不需要浪费这些用于弯转光束需要的能量,而且结构要简单得多。所以应该不是采用这种结构的。
B方法则是手指最外面的关节是枪管,其他的都只是发射机构部分。在地球联邦论坛的讨论得出一个结果,就是枪管是用来约束光束武器的散射之用的,而MSN-02的机械手本来就要飞到敌MS附近再进行攻击,所以其对散射的要求应该不大,只要能在近距离击毁对方就可以了。所以枪管短些也能够接受(浮游炮的枪管也一样不长),其他部分用来做发射机构的话,由于不需要考虑泛用的问题,既不需要感觉系统对驱动机构的要求也下降,因此其布置的空间也应该很充足。
[ Last edited by katuopso on 2004-11-21 at 04:06 AM ] |