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第13章 鋼鐵脊梁之誰是英雄

李維錚在國內外大學任教二十三年,見識過這個領域的各種專家和天才,真指望一名大二學生能給他帶來怎樣的學術貢獻和驚喜,那是不可能的。何況季桀對機械工程專業并沒有非常濃郁的興趣,花花綠綠的股票市場更能吸引他的注意力。

但季桀確實有他以往遇到的其他學生所不具備的一些特質,比如說動手能力極強,同時還有著鬼魅一般敏銳的直覺。用不太理工科的表述就是,這人仿佛天生就和機械有某種奇妙的默契,總能沒來由的發現常人花數十倍時間都察覺不出的關鍵問題。

這從他在大一上學期被喬映臻初次抓來打雜的時候就能初見端倪,原本只是隨手到足球隊找一幫搬重物的苦力牲口,但季桀僅憑靠一個照面就說出了當時還只有小半截身體的工程機左前臂扭矩不足的問題。

這當然是一種天賦,和理論知識以及學術積累沒有關系,是近乎野性的直覺,也是李維錚對季桀最看重的特質,以至于招進小組后才發現這家伙原來還擁有一副強悍肉體時,那反而是其次了。

“葉總是在開玩笑呢,季同學可是李教授的心頭好,怎能當著別人面挖人家墻角的。再說了優秀的士兵部隊里多了去了,而優秀的科研人才更為珍貴?!焙迷谌~先生身旁的女軍官一眼就看出了李教授的難處,趕緊打個圓場。

“小禪,我可沒開玩笑……”葉先生側頭對女軍官低聲解釋了依據,卻被這年輕女人給瞪了一眼。

季桀絕對沒有看錯眼前奇怪的一幕,這位年紀看著也沒有比自己大上三兩歲,走位始終落后葉先生一個身位,身份上就和普通副手文秘一樣的女軍官,用冰涼的眼神瞪了身為上級領導的葉先生一眼,關鍵是葉先生還真沒好意思繼續說下去,只能分析女人的身份也不簡單。

“當年利國不也說了嗎,要算價值,身為科學家的明老一個人能頂他們九個步兵師。季同學如果能跟著李教授好好學習研究,幫我們研究出能夠更加輕便實用的外骨骼系統,那貢獻可比在戰區拿個幾等功當個小兵王要厲害多了?!迸姽傺a充道。

葉先生也是連連點頭,面露惋惜:“只可惜目前的「擎天-1A」并不具備大規模量產的價值,當然我并不是說機甲本身有什么問題,而是對駕駛員的要求太高了,要在這次投入實戰怕有些操之過急?!?

李教授和程院長聽罷也沒有否認,一時間眾人都陷入了莫名的沉思。

“我能說句話嗎?”季桀脫下機甲后光著膀子正要換衣服,聽的氣氛有些尷尬,這群領導似乎有些苦惱,就湊了上來“領導們的意思是想讓外骨骼系統能應用到這次隕擊救災行動中對吧。”

“不錯,這對我們來說,是一次機遇也是巨大的挑戰。我一直致力于推動軍隊裝備全自動智能化進程,李教授和我相識多年,我和他說過太多次了,希望我們九夏國能擁有一支全自動智能機甲作戰部隊。救災只是科研成果試驗產品推出的第一步,是秀肌肉展示應用成果的重要一步。只要這第一步走好走成功,上頭也會加倍重視這個項目的投入產出,到時候無論是經費還是所需的場地以及其他各種支持將超乎你的想象?!闭f到這里,葉先生目光堅毅地看向了季桀“你知道這項目為何叫「鐵脊」嗎?”

季桀搖頭。

“那是因為我希望這是一項,能夠成為九夏國‘鋼鐵脊梁’般的重要項目。”

葉先生沉聲說道。

季桀恍然,其實在「鐵脊」項目上,李教授有所求、程教授有所求,甚至季桀自己也有所求,那么愿意為這個項目投資的政府和軍方也定有所求,而對于葉先生來說,也未嘗不是他一筆濃墨重彩的功績。但在功績之外,他們也確確實實在為國家殫精竭慮地做出各自的貢獻。

“我有個想法,對于救災,也許并不需要「擎天-1A」這樣的完全體機型。我們將外骨骼系統這一套機甲分為四大部分,每一部分都有其相對的技術難點,那便是電源模塊、高新材料、機械架構(仿生運動控制)、處理系統(結合LQR和神經網絡)以及肌肉電信號捕捉模塊(深層技術耦合)。在制作原型機時,我們力求的是它能夠通過捕捉模塊上的觸點,識別人類淺層肌肉的所有訊號,理論上就是人類能夠做出來的動作,它也能夠做到。但實際上我們身體有許多肌肉動作是沒有價值的,例如我可以讓自己的耳朵抽搐,又或者讓我的胸肌抖動,這樣的動作捕抓不具有任何轉化的價值……”

“說重點?!崩罱淌诖叽俚馈?

“我的意思是,僅針對救災所需要的動作組,我們整理編程寫入系統中,同時根據這一套動作評估需要用到的“肌肉”,然后拆除掉不必要的機械架構,降低機甲重量。另一方面我們也能夠減少信號處理難度,降低操作駕駛的門檻?!?

為了讓初代機能夠理論上完成幾乎所有人類可能實現的動作,項目小組采集了超過150名志愿者合計三百多種基礎動作的肌電圖譜。對于電腦來說,每一個動作甚至每一次肌肉的抽動都是一組特別的數據,比如說同樣是手指收攏,但抓和撓的差別是很難被識別到的,這些都需要龐大的數據存儲對應的數據。

而基礎動作往往被定義為“大動作”,也被分成了九大運動式,三百多個基礎動作就從運動式中演變出來。比較難以理解的特點在于,許多動作對于人類而言完全就是左手倒右手的程度,但對電腦來說則是完全不同的東西。

而進一步來看,每一個基礎動作還能被肢解成許許多多的“小動作”,哪怕是一些肉眼都無法觀察到的細枝末節的動作也不放過,這樣的小動作就更是數不勝數。以至于當我們要把各種大小動作通過合理的身體協調性給組合起來,人們會驚訝的發現原來人體動作的量化工程也如此紛繁復雜。

“就是做一套功能簡化版機甲?”程院長立即明白。

“我愿意稱之為救災特供版,特供版的動作會比較生硬,重點放在走、跑、端、拿、抬、掰等救災常用的動作上,并且減少這些動作的變量。我們可以立即研究以往救災的視頻,投喂片段給AI研究救援人員的常用動作,然后通過真人捕捉寫入到系統中。這些預設的動作組通過駕駛員的肌肉識別進行觸發,甚至可以實現接近0載荷?!奔捐罾^續說道。

預設動作說白了就類似于把肌肉抽動的動作訊號變成了鍵盤上的某個特殊按鈕,和直接按控制鍵操作機器是一個道理,這自然違背了人機結合的初衷,改變了交互的基礎邏輯,和需要電腦識別肌肉電訊號再配合駕駛員身體做動作的本意大相徑庭。

“你的意思就是把復雜的動作,肌肉電訊號直接通過編程識別成簡單的動作組。原本一條右小前臂抬起的動作需要識別十幾條肌肉協同的電訊號,變成了只需要確認主要的肱橈肌、旋后肌和肱二頭肌三條肌肉即可?”李教授覺得這方法可行。

“甚至只需要兩條就行,只要不與別的動作沖突。”季桀點頭“但這樣也有個問題,因為動作都是預設進去的,如果駕駛員要做預設之外的動作,那就必須承擔100%甚至以上的作用力才行,這意味著幾乎所有人都只能循規蹈矩地做動作?!?

至于為什么是幾乎所有人,自然是季桀沒有把自己放在里頭。

程院長明白了,既然是預設動作,類似于按遙控器按鈕操作機甲,那自然也不需要力反饋,駕駛員承擔的負荷也會大幅減少。

“可行嗎?”葉先生有些著急地向李教授確認道。

“如果只是做減法的話應該沒問題,畢竟電池模塊、機械結構和動作處理系統都是現成的,只需要盡快地完成動作組的預設導入,理論上拆卸多余的機械也并不難,最多是關注新結構組的穩定性和協同性……”李教授沉吟片刻,最終狠一拍板,仰頭看向葉先生“可行?!?

葉先生大喜過望:“你們需要哪些人手,我立即找來。五個小時……不,三個小時內必須給出修改后的方案,發給兵裝集團讓其試產!”

軍隊的人做事情就是這般風風火火,李維錚也不介意,表示需要幾位運動生物力學相關的老師以及之前各種救災影像,投喂給人工智能讓其分析動作概要,同時項目小組的成員也要一并召回來加班,一個也別想跑。

至于生產制造方面,因為年前已經發過「擎天-1A」的部分訂單,有大量備用零件,相關模具都在,加上原來的十五臺初代機,只要肯不計成本,那么三天時間內較為粗糙的趕工四五十臺救災特供機難度不大,這就是工業大國的底蘊。

于是乎,在季桀小師弟親切熱情的電話呼喚中,幾位師兄師姐如乳燕歸巢般奔赴試驗戰場,滿臉堆笑但內心罵罵咧咧地開始了一頓手忙腳亂。

除了一幫學生外,李維錚教授那許久不見的助理許助教也滿眼血絲地出現在了現場,季桀記得這人之前被安排到外地出差,為外骨骼系統尋找輕便但高強度的特殊材料奔走了不知多少家新材料企業,把腿都跑腫了兩圈。

對于搞研究項目的人來說,加班和通宵熬夜都是常態,程院長因為葉先生的緣故也拉著秘書一起在旁邊的辦公室陪同等待,而幾名軍官離開了實驗室在走廊待命,只有那帥氣的女軍官安靜地站在角落里觀察著小組眾人忙碌奔波,像一名監工似的。

李教授抓著許助教以及兩位博士在讀的師兄討論減負后的機械架構的可信性,而另外幾人則在電腦里跑模型數據看效果,至于喬師姐則去了體育學院找運動生物力學的王教授幫忙,唯獨季桀出乎意料的空閑,以至于不是女軍官主動找上來,他都要在角落墊塊機甲零件當枕頭睡過去。

“季同學,你不參與嗎?”女軍官好奇地問道。

“理論的東西我沒什么興趣,待會要改裝動手實操的時候就能用上我了?!奔捐畲蛄藗€哈欠,李老板隔著幾十米遠在空曠的試驗室另一頭做計算,他也就不用當乖乖學生表現自己,露出了略微懶散的一面。

“你前后變化還挺大。”女軍官有些沒好氣。

“這可不興說的,沒事做事要趕快休息養精蓄銳,后半夜他們叫我起來干活做可行性測試時,別的人也會到隔壁休息?!奔捐铑D了一下“我該怎么稱呼您呢?長官?”

“你可以叫我,葉小姐?!迸姽傧肓讼?,有些玩味地說道。

“好的葉小姐。”季桀點頭,然后背過身去閉目休息。

“季同學,你能告訴我那在角落里躺著的純黑色的機甲是做什么用的?”葉禪打從進來試驗室開始就非常好奇,那純黑色的機甲體格上比初代機要痩上兩圈,但肉眼可見它的架構和初代機有所區別,無論臂膀腿腳都更為圓潤,似乎隱約還感覺表面有鱗片結構的金屬。

“那玩意兒?只是個概念機而已,我無聊的時候和趙師兄一起拼起來的?!奔捐铍S口說道“我當時設想過如果有這么一套骨骼外衣,它由數千上萬個特殊金屬鱗片構成,這些鱗片是一個個指甲大小的單元模塊,貼附在人的身體上。模塊分為三層,最外層是通電后會變得異常堅硬的鎧甲,強度高的同時也充滿了彈性及韌性,最里層的是肌肉生物電流信號感應器,里外夾著的中間層是柔性芯片和電路板。這樣每一個鱗片都是一個獨立的模塊,就算個別損壞也不會影響整體使用?!?

“不需要電腦,不用中控?”葉禪好奇。

“并不需要,他們連接在一起就是一臺巨大的計算機,而分開來每一片也都有自己的算力,你就理解成多核心多線程的CPU好了?!奔捐顡u頭。

“那它怎么給使用者提供幫助?我的意思是比如說像初號機一樣讓你擁有超越常人的速度和力量?!?

“這就得依靠鱗片外層的特殊材質了,它通過微電流讓鱗片產生形變,來輔助穿戴者的動作,增幅其力量,雖然它看上去很輕薄,但也可以支撐起巨物……你如果這很難理解,你閉上眼睛想象有個五六米高的巨人,它身穿一件用鋼筋網條構成的奇妙衣服,雖然鋼筋強度很高,但對于巨人而言卻顯得那么‘輕薄’,毫無疑問這鋼筋般的衣服能夠承受數十噸的重量也不會變形。”

“那唯一的問題就是,如何讓這個鋼筋般的衣服可以根據人類的意志改變形態了?!比~禪恍然。

“所以說,這只是一臺概念機。”季桀笑道“就算真有這種材料,對應的操作系統的研發也會非常麻煩?!?

“還有電源!”葉禪忽然想到“電源放哪里呢?還是電池包放在背后么?”

說到這個,季桀也是來了些許興致,他盤腿坐了起來,指了指自己的胸口。

“可以放這里。”

“不明白。”葉禪不解。

“當然也可以放這里?!奔捐钪噶酥缸约旱耐尾?。

“外掛在胸口或者臀部?”葉禪以為這是屬于理工男獨特的鬼畜審美。

“不,我的意思是,要把電池塞到身體里頭,挖掉心臟……或者挖掉臀部的肉塊,換成電池模組?!奔捐罘路鹪谥v某個鬼故事一般,故意壓低聲音說道“你愿意用哪里就用哪里?!?

葉禪一愣,意識到這小男生似乎在和自己開玩笑,也不生氣,而是轉移話題。

“不愧是李教授的弟子,你的師兄師姐都和你一樣滿腦子奇思妙想么?”葉禪并沒有上普通人的大學,而是在軍校短暫進修過兩年,因此對尋常校園生活一直有種微妙的憧憬。

“我們只能說是充滿了各種妄想,而真正厲害的有且只有李維錚老板一人而已?!奔捐顡u了搖頭“人形機甲比機器人的研發其實已經簡單了許多,畢竟機器人是需要有自我意識,而機甲更多是輔助人類,依靠人類判斷的這么一個玩意兒。我們今天之所以能夠直接討論機甲的應用層面的問題,在于李教授已經把最核心的技術難題做了一定程度的攻克……其實你可以理解為,整個機甲最難得地方,并不是材料或者機械架構,而是其系統。”

如何實現動態平衡與重心控制,本質是實時抗干擾能力,特別是在結構化環境適應中,需要考驗機甲整套上下多傳感器的時間同步精度和空間標定誤差,畢竟人能走路感受地面的結構,但如何把機甲的腳底感受傳遞給駕駛員,那就非常復雜,更別說還要在IMU、視覺傳感器、力覺傳感器等數據進行多維度的融合。

其次人體74個主動關節帶來138維狀態空間,其運動規劃計算量是呈現指數增長的,計算這些運動得依靠神經網絡學習。至于機甲內部并不是人們所見到外表只有金屬架構,而是需要有仿生筋肉來模擬生物肌肉的響應速度。

往大了說去,仿生驅動材料、類腦輔助控制架構以及能源系統革新三大方向才是根本性的問題,特別是前兩者難度極大,需要跨界跨學科的融合創新,這并不是普通學科精英能做到的。

在解決了這些根本性問題,能讓人形機甲安安穩穩地跑動跳躍,能讓輔助系統精準完成大量運算,準確執行駕駛員身體信號,這才是李維錚的價值。

“看來你很崇拜李教授啊。”

“是吧?!奔捐盥柫寺柤?,不置可否。

話該怎么說出口才能顯得不那么肉麻?季桀其實想告訴葉禪,并非項目本身,而是有李維錚這樣的人,才真正是國家的鋼鐵脊梁。

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