返回第411章 他手里就有一把现成的钥匙  15岁,成为国宝级天才科学家首页

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晚饭后,肖宿回到自己的书房,关上了门。

窗外的天色已经暗下来了,透过百叶帘的缝隙,能看到对面那栋楼灯火通明。

肖宿靠在椅背上,手指无意识地转著笔。

前两天在航天科工的那个计算模型又给他带来了一些別样的想法。

他抬手,在纸上写下来材料两个字。

材料。

肖宿敛眉,视线直直的看著这两个字。

关於材料,肖宿其实一直不是很在意,但是这次製造隱身衣的尝试,也给他提了个醒。

无论他现在的理论框架做的多完善,构思多么精巧,一旦受限於现实材料的性能短板,所有的设计都是很难落地的,也很难达到预期的技术目標。

就拿恆科为极昼一號机器人配备的机械臂来说,整套鈦合金骨架搭配谐波减速器的方案,经过数十年工业机器人领域的实战打磨,成熟度、稳定性都毋庸置疑,適配常规的工业作业当然是完全足够的。

但是这套经典方案的短板也是十分突出的。

它的鈦合金弹性模量偏高,末端执行器想要做到亚毫米级別的力控精度,传动链上的每一段刚性构件都会引入弹性变形误差,而且这个误差在传动链上是逐级累积的,越到末端越明显。

除此之外,谐波减速器本身还有一到两弧分的回差,在常规抓取动作里这个回差当然不碍事,但是如果想让机器人完成穿针引线、或者在不规则地形上稳定行走这种精细的动作,这点微小的回差就会被无限放大,最终成为一个绕不过去的麻烦。

他很久之前就注意到了这个问题,当初也想过用形状记忆合金或者压电陶瓷做直驱执行器,把减速器这一级直接砍掉。

但是形状记忆合金的响应带宽是有上限的,在温度循环下还会出现相变滯后,控制精度很难稳定。

而压电陶瓷的行程又太短,做大行程驱动得靠堆叠或放大机构,而堆叠和放大机构本身又会引入新的间隙。

这两种材料的缺陷,根本没办法適配高精度、高稳定性的精密机器人作业需求。

不过现在,面对这个问题,肖宿有了新的想法。

如果没有合適的材料,那就造一个合適的不就好了吗?

如果有一种材料,既能像鈦合金一样强度高、密度低,又能像压电陶瓷一样对电信號做出毫秒级的精確响应,同时还能在纳米尺度上保持足够低的蠕变和疲劳损伤累积,那机器人的关节不就不用再在精度和力量之间做取捨了吗?

然后他转念一想,光是关节还不够。

极昼一號的骨架、外壳、散热结构、电池仓的减重,每一个环节都对材料的比强度、导热性、电磁屏蔽性有不同的要求。

既然要做,为什么不把所有的材料全部优化了呢?

如果重新设计一个工具,能把这所有的需求统一到一个可定製的金属材料体系里,按需调配成分和工艺,那整个机器人硬体设计的不就更方便了吗?

他左手托腮,右手无意识的用笔尖在坐標纸上点了一下,留下一个很小的墨点。

不只是机器人。

隱身衣的超表面天线阵列,压印模板用的是镍基模具,硬度够了但是耐磨性不行,压了几百次之后模板的锯齿形拐角处就会出现微米级的磨损,模板就得重做。

如果能有一种兼具超高硬度和自润滑特性的新型金属来做模具,那模板寿命就能提升好几个数量级了,批量生產效率也会直接起飞。

还有在航天科工看到的那些高温合金,火箭发动机喷管的內壁材料要承受三千度以上的燃气冲刷,现役的鈮基合金和钨基合金熔点是够的,但在高温氧化环境下的寿命始终是个大问题。

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