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寻找森林中的机械驮马

2014-02-24孙海霄

少年科学 2014年2期
关键词:爆炸物外骨骼麦克

孙海霄

麦克探长住在美国西北部俄勒冈州波特兰郊区的一栋房子中。这栋房子靠近一大片的森林,非常安静。前几天刚刚下了今年第一场雪,地上积了薄薄一层,使这里显得格外安宁美好。

宁静中的不安

像往常一样,麦克探长早上起来,迎着初冬的一缕阳光,听着轻缓的歌曲,烤着吐司面包。但是,外面的宁静被一阵脚步声打断。顺着声音,麦克往窗外望去,看到大批全副武装的战士,带着各种装备,正朝森林方向走去,像在寻找着什么。正在他猜测发生了什么时,门铃响了。开门一看,是一个高个军官带着一队人正站在门口。

高个子军官先开了口:“对不起,打扰你了,我是亨利上校。我们最近在这附近做一组实验时,丢了一个东西,这个东西可能会对你造成危害。如果你看到奇怪的东西,请马上和我们联系。同时,也恳请你和你的家人最近尽量减少外出,特别不要去那片森林。”

这样的开场白让麦克探长更是觉得不安。要知道,麦克探长年轻的时候也在部队服役过,他很清楚,如果部队不是丢了什么非常重要的东西,一定不会这么兴师动众,打扰当地居民的。

“可是,你得告诉我那是什么东西啊,长什么样?”麦克探长问道。

“对不起,因为是军事机密,我没法告诉你具体是什么东西。总之一句话,如果你看到异常的东西,一定要首先联系我们。”亨利上校留下电话,就匆匆带士兵离开了。

“到底是什么奇怪的东西呢?”麦克探长正想着,吐司烤好的铃声响了起来。时间也不早了,麦克探长赶快吃完早餐,开车去了市区的警局。

特殊任务

到了警局,没过多久,局长来找麦克,很神秘地带他来到一个会议室,说是有特殊任务需要立即处理。

一进会议室,麦克探长就发现会议室里面有个人,而且正是早上刚刚造访他家的亨利上校。亨利上校看到麦克探长也吃了一惊,两人异口同声地说:“咦,你怎么在这里?”局长有些迷惑了:“原来你们认识啊?”麦克探长连忙将早上发生的事情告诉了局长。说到最后,麦克探长问道:“为什么亨利上校有空造访我们警局呢?到底你们在寻找什么?”。

“麦克探长,你的任务就是和这个丢失的东西有关。”局长答道,“现在由我们的上校来介绍一下情况吧。”

机械驮马

原来,该州的某军方实验室最近几年一直在研制一种先进机器人——机械驮马。所谓机械驮马,实际上是一个具有自主行动功能、力大无比的外骨骼机器人。这个机械驮马外形像一匹马,有四条腿,但没有头,身高只有1.5米左右,没有普通的马匹那么高大。但是,别看它个头小,功能却非常强大。它可以轻而易举地驮着150千克的军事物资,以30~50千米/时的速度自主在多种复杂的地面行进,会爬35度的斜坡,尤其擅长在雪地和冰面上行走,还能避开各种常见的障碍物,如树木、建筑等。

但让人担心的是,当初设计机械驮马时,出于军用目的,为它装了一套智能识别系统,使它能识别靠近它的人是不是本国军人,如果不是,它就会认为是可疑的“敌人”。而且,在驮马的四肢、背部等关键部位都装有机关。当驮马“认为”有“敌人”,而且其中任何一个机关被触碰,它就会引爆,与“敌人”同归于尽。这会严重威胁当地居民的人身安全,非常可怕。

另外,这个机械驮马还带有非常灵敏的爆炸物探测器,有出色的探雷、防雷、排雷的功能。

测试时失踪

本来,军方借这次下雪之际,又考虑到这片山区已经封山,人烟稀少,就开始进行“雪地负重自主行进”测试。为了保密,也为了安全起见,测试选择在晚上进行。但就在昨天晚上,机械驮马突然和测试人员失去了联系。军方非常担心它伤害人,就立即派亨利上校来寻找机械驮马的下落。

这里地处美国西北部,往东面望去,就是纵横南北的喀斯喀特山脉,山上有火山曾经喷发,肥沃的火山灰养育了周围大片的森林。在这样的森林中寻找机械驮马,无异于大海捞针。

所以,亨利上校与当地警方和居民取得联系,让当地居民多加防范,也扩大搜索的范围和消息源。好在这里由于纬度较高,一入冬,绝大部分山区都封锁了,没有游客,居民都在山脚下生活,很少上山了。山上除了少数几个监测管理站里有常驻人口,其他地方几乎没有人。所以,机械驮马伤害到人类的概率不大。

艰难的找寻

接下来,麦克探长和亨利的搜寻小组一起工作,在森林里也搜寻了好几天,还动用了直升机在空中探寻,但没有任何线索。大家都很着急,那匹“驮马”会“走”到哪里去呢?

就在大家一筹莫展时,麦克探长想到了一个点子,但是他不确定是否能够实施。其实,麦克探长的方法很简单,利用机械驮马具有灵敏探雷的特点,用微量的爆炸物作为诱饵,将机械驮马引诱出来。这个方法非常大胆,而且具有一定的危险性。但警方只要在设置点的周围设立警示标记,并增派警力围护,防止人员误入;同时通知人们,尤其是各监测点的人员注意,不要进入相关区域,人就不会受到危害了。

在大家充分考虑了爆炸物诱饵的安全性、机械驮马的探雷灵敏度和可能出现的范围,亨利上校在10个地点埋设了少量的爆炸物诱饵,同时派出10组科研技术士兵在每个点的四周守候,并保持安全距离。一旦看到机械驮马进入有效范围,就可以重新控制它。一天、两天过去了,什么消息都没有。就在亨利上校准备放弃的第三天,终于在第三个点传来捷报,士兵发现机械驮马,并成功地切断了它的所有电源,实现了控制。

消除危险

经过科研人员仔细检查,这次机械驮马失控的原因是软件程序有缺陷。

非常庆幸的是,机械驮马安全地找回来了,没有一人受伤。吃一堑,长一智,军方在接下来的测试中,拆除了机械驮马体内的引爆装置和爆炸物,并在软件设计中更加注重保护人类安全,这也为以后的机器人研究提供了宝贵的经验……

小侦探工作室

什么是外骨骼

说到外骨骼,很多小朋友可能听得一头雾水,其实外骨骼这个概念在我们的生活中经常见到。我们平常生活中见到的甲虫,尽管身体内部没有骨骼支撑,但是体表却有一层坚硬的盔甲保护着内部柔软的身体,这层坚硬的盔甲就是昆虫的“外骨骼”。在《钢铁侠3》中,钢铁侠托尼身上穿的钢铁盔甲,不但刀枪不入,而且可以帮助他力大无比举起比他重得多的重物,同时又能抵御高温,这实际上就是未来的人类“外骨骼系统”。

人类和大多数哺乳动物的骨骼基本上都是长在体内,支撑和保护着我们的身体。但是,通过研究,现在已经初步实现了人类可以使用的外骨骼系统。美国DARPA项目研制的外骨骼系统已经有十多年时间,并且在2010年已经研发出第一个可以实用的单兵外骨骼系统 XOS2 外骨骼系统。

什么是机器人三定律

机器人三定律是科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在他的机器人作品中为机器人设定的行为准则。后来,为了避免机器人做出伤害人类的事,科研人员设计开发机器人时也遵循这个定律,在程序中加入保护人类的代码。

第一法则

机器人不得伤害人类,或因不作为使人类受到伤害。

第二法则

除非违背第一法则,机器人必须服从人类的命令。

第三法则

在不违背第一及第二法则下,机器人必须保护自己。

用纸板制作卡通外骨骼

材料

◆ 一些废旧的纸板,如电视机、微波炉等的包装盒

◆ 松紧带、订书机

◆ 笔、剪刀、卷尺

步骤

1 根据你的上半身的大小,用剪刀从旧纸板上裁剪出两块适合自己尺寸的前后胸板护甲。

2 根据肩膀的宽度,量取长度合适的两条比较宽的松紧带作为肩带,然后使用订书机将肩带的两端分别固定在前后胸板的上部。

3 从废纸板中裁剪出两块护肩板,并用订书机固定在松紧带上,一个简单的废纸板的外骨骼盔甲就做好了。

通过这个小制作,你是否对“外骨骼”这个怪名词有了进一步的理解。而真正实用的外骨骼材料,当然不是我们用的纸板,而是性能优越的新材料。目前,开发外骨骼系统有两大问题最为棘手:外骨骼材料和能源提供。如果有兴趣,你可以继续探索,也许《钢铁侠3》中的情景,在你这儿变为现实了。

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