第六十二章 機械手臂

PS這一章前半段是無聊的科普　　伺服電機是現代工業制造的基礎，自從計算機出現以來，芯片就在各個行業逐漸取代人類。

　　已經被取代的職業，我們大都很陌生，比如電話接線員，比如銀行數據核對員。

　　最初被搶走飯碗的的行業，大都是只與數據有關，這些好理解，比數據處理能力人永遠都贏不了計算機。

　　但很快，計算機開始能接手一些精細的人力勞動。

　　而伺服電機則是在物理層面讓計算機獲得行動能力的橋梁。

　　不同于普通電機，通上電就開始飛快地轉動起來，用來做飛機還有汽車的動力很合適，但用他們來精確控制手臂的移動則比較牽強。

　　而伺服電機則完全不同，首先它可不是直接接上電池就轉的那種，而是需要連接一個小芯片控制的驅動主板，驅動主板再和計算機的電路相連接。

　　通俗點說伺服電機是和計算機融為一體的。

　　因為結構上巨大的差別，伺服電機可以在得到計算機的一個脈沖命令后，旋轉極小極其精確的一個角度。

　　這就是伺服電機和一般動力馬達的不同，它擅長于根據命令旋轉指定的角度，可以非常精確，同時轉到這個角度后，就死死地卡在那個角度一動不動，直到接收到新的命令。

　　動力馬達通上電就轉，斷掉電之后會繼續因為慣性轉一段時間，并且無法確定最終停下來的。

　　可伺服電機不一樣，它就算在不轉的情況下，也需要通電并且消耗電能，并牢牢地保持在那個角度，就算用手掰也沒用。

　　只有接收到計算機的命令后，才會根據這個命令轉動指定角度，同時計算機能實時地確認伺服電機當前角度。

　　伺服電機的發展已經有幾十年了，對其性能的追求主要表現在準與狠上面，也就是精度與力量，另外就是需要穩定性極高長期工作不出差錯，以及震動要小，速度倒是一個其次的指標。

　　伺服電機做到了低速狀態下的精確控制，機械手臂因此才能得以出現。

　　另外航模中用到的所謂舵機，其實就是個低端的伺服電機，它也是最常見的伺服電機系統。

　　大一些的伺服電機被廣泛運用到現代的全自動工廠里，也被視為未來的人形機器人的核心部件。

　　但是人形機器人的發展卻趨于停滯，這是因為到目前為止，能夠放到人形機器人關節處的伺服電機在力量這個指標上都敗給了同樣重量級別的人類。

　　梁實誠見過一塊身材擬人的人形機器人，可惜只能爬，不能走。

　　市面上能走的機器人，基本上關節處都被夸張地放大了，而且因為使用了特大扭力版伺服電機，某一個屬性的提升需要削弱其他屬性，因此在行動上顯得僵持卡頓。

　　人形機器人就算支撐起自己的重點都是一件苦難的事情。

　　所以對于機器人力大無窮這個想象，可能是一種錯誤的觀念，關鍵和這樣的人形機器人一樣的大型動物在力量上完勝之。

　　更加悲觀的是，實際上國外廠家在伺服電機的研發上是很下功夫的，也就是現在市面上能買到的伺服電機已經非常成熟。

　　并且性能已經很難增長，達到了物理上的極限。

　　或許人形機器人這條路上，目前唯一的路徑伺服電機這條路可能走不通。

　　雖然人形機器人幾十年沒突破性進展，但是在工廠的這個領域，機械手臂卻如日中天。

　　想要屬性非常好的伺服電機，力氣大，精度高，就必須用更大更重的伺服電機，不過工廠中一個機械手臂單獨固定在一個臺子上并沒有什么問題。

　　只是以目前的狀況來看，伺服電機帶動自身重量是一件困難的事情。

　　當然那種放大版的巨型機器人就算做出來，基本也是一碰就倒，站都站不起來。

　　盡管是這樣，但伺服電機依然是人類目前能拿得出手的最好的機械手臂核心零件，雖然國內也能生產，但是組裝汽車用的大型超高精度，高穩定性，伺服電機卻依賴于進口。

　　不僅如此，配套的齒輪軸承等零件依然需要進口，機械手臂關節越多，誤差累積越大，對每一個零件的精度要求更高。

　　在伺服電機和高精密零件部分，國內每年都要用掉巨額的外匯給領邊的島國。

　　基礎的零件想要再自己沖突造，是很難得到突破性進展的，如果一個零件在市場上已經銷售了幾十年，那么這幾十年生產它們的公司，差不多已經把它們優化到了極致。

　　伺服電機以及高精密加工，這兩條路都是非常困難的，于是梁實誠另有一個大膽的想法。

　　重頭開始，拋棄精度，開發一款大扭力的電機，甚至放棄一定的穩定性，同時使用多組共同工作。

　　再在機械手臂的末端增加各種傳感器，雖然整體精度很差，但自己知道自己錯在哪，不停地進行修正，最終也能確保手臂準確無誤。

　　甚至整個機械手臂系統都不需要高精密零件配合。

　　于是當整個凌動公司的高層都急得像熱鍋上的螞蟻的時候，梁實誠卻悠閑地又成立了一家小的科技公司，為了掩人耳目，對外宣稱為機械假肢開發公司。

　　主營業務為，發展機械假肢，機械外骨骼系統，以及人形機器人。

　　當然這些都是為了招募人員的需要，給公司弄上的一個酷一點的頭銜。

　　因為在設計之初，就放款了很多指標，放棄精度，于是不僅縮短了研究的時間，降低了產品成本。

　　而且還有了意外發現，那就是新的機械手臂系統可以在保證力度的同時，做得比較小，重量比較親。

　　這樣一來，掛在公司介紹簡介上的目標，好像可以順帶完成。

　　在開發出汽車工廠使用的大型機械手臂原型機后，梁實誠依舊沒有放棄對這家公司的支持與投入，轉而讓他們，繼續專研小型化方向。

　　一切看似十分順利，但最終卻遇到了一個問題。

　　這個放棄硬件本身的精度，利用傳感器修正的思路，本身是好，但是控制起來卻很麻煩。

　　工廠里的電腦只能執行事先用軟件設定好的Gcode路徑程序，無法根據實際情況來實時調整，也就是說這套機械手臂不能用一般的電腦來控制。