第七十二章 腦機接口
以往,武協方面平日里很少開會,特別是全州的大會更少。武協的組織結構相對比較松散,需要集中交流時,也是座談會的方式進行。
原因也很簡單,和當前重中之重的“源計劃”息息相關。
這次是國匠院的項目,急需全國武者提供相當程度的幫助和支持。
火星曾院士和韓院長共同推進的“大機甲”項目研發步入正軌,其中由韓院長團隊主導的大型人型機械裝甲兵器操控系統-腦機接口模塊研發項目,在實驗過程中遇到繞不過去的難題。
這嚴重阻礙了原本計劃十天完成的項目可行性驗證工作。
基地安保隊伍中的李丁強等人也作為試駕機師參與其中,結合駕駛感受反饋了很多意見建議。
可是,試駕機師還是太少了,所以才有了這樣的選拔計劃。按自愿原則,附和相關條件的武者,經過推薦再通過初步考核后就趕赴火星參與到驗證工作中去。
難題是,韓院長的團隊也不知道具體需要提什么樣的要求,他們對目前武者的身體素質和意志力強弱沒有直觀的概念。
于是“鐵山基地”把制定選拔標準的主動權交給了夏華武協,并發密函詳細的說明了實驗中需要考慮到的關于試駕機師的要求。
機甲出現在正面戰場的前提就是其遠超坦克等傳統裝甲兵器的靈活機動能力。
早在幾十年前,就有過大型機甲的設計概念,但是沒有實用價值。
當時的技術,造出的大型機甲遲緩笨重,實戰中就是個顯眼的大靶子。大多數主戰坦克轉向靈活,打擊面又遠低于機甲,加之機甲單位時間里耗能是坦克的十數倍,持續作戰時間僅是坦克的幾分之一,理所當然的被淘汰掉。
沒有任何軍工企業愿意生產高于五米的“大型機甲”,即便造出來了,也賣不出去。
沒有哪位將軍看得上這種笨家伙。
近二十年來,隨著材料技術的提升、動力輸出系統的優化和功能效率的增強,機甲的靈活性取得了飛躍式進展,這進展卻讓駕駛者跟不上了。
目前,“大機甲”第一階段的研發在藍星時就已完成,以傳統的力反饋系統作為操控平臺。
“刑天”等實驗機型具備功能完善的基礎軀體,能夠進行常規戰術機動,如行走、奔跑、跳躍、射擊等。
機甲做出來了,但是最初遇到的問題始終沒有完全解決,那就是機師各方面的耐受力達不到駕駛要求,特別是機甲進行大幅度機動時尤為明顯。
作為一臺十米高的機甲,最簡單的一個抬腿行走問題,都會對各部位機械配件產生一系列影響。
以普通人的動作表現來說,做一個下蹲需要0.3秒,那么一臺機甲,如果用0.3秒做下蹲,會發生什么?,。
10米高的機甲,站姿時,駕駛艙位大致在6到8米高度,取值6米。
當下蹲的時候,機甲的頭部頂端會從10米降到6米左右,然后再回十米,其花費的總時間只有0.3秒。
而站立時6米高的駕駛艙,蹲姿時駕駛艙高度不足4米。根據試機實測,從6米到4米,再從4米回到6米,簡化為一次折返運動.
向下運動,每0.15秒運動2米,速度為是每秒13米,蹲姿起立時,駕駛艙隨機體向上運動,速度同樣為13米每秒。從數據上看,比人類百米紀錄高不到三成,但這是折返運動,每一次機動就意味著在0.15秒時間內完成0到13米每秒的加速,加速度約8.5G。
以1.7米高成年人為例,做下蹲運動時,每0.15秒,其頭部隨身體而動,位移不超過0.6米,速度不過4米每秒。
這僅僅是機甲蹲下去的機動過程中,駕駛艙中機師要應付的情況。
當然,目前“刑天”等實驗機甲,龐大的身軀還達不到這樣的靈活度,實際上一次完整下蹲動作需0.4秒,每0.2秒運動2米,速度為10米每秒,加速度約5G。
以此類推,起跳、橫移、落地、急轉身等相對劇烈得機動動作,都將對駕駛艙中的機師施加2-10倍G力。
優秀的戰士能夠在短時間內承受較大的過載,但是機甲作戰,尤其是構想中的近戰格斗作戰,超過30秒鐘的連續劇烈、大幅度機動動作是肯定會遇到的,目前最優秀的太空戰士都不敢保證能抗住。
光是抗住還不夠,還要求不能有頭昏眼花的狀況發生,因為還要操控機甲進行戰斗。
這是承受過載方面對身體素質的極高要求,為了解決這一問題,實驗機體駕駛艙下方安裝了力場發生器,但是只能抵消2G的過載。(通常家用懸浮車的力場發生器抵消1-1.5G)
太空戰艦上配裝的力場發生器最高可達6G,但其重量高達20余噸,體積接近10立方米,10米高的機甲根本沒有空間配置。
此外,還有腦機接口模塊運用方面的問題。
常規的力反饋操控系統,反應不夠靈敏。
駕駛員根據地方戰斗單位的反應和周圍環境的偵查數據,想要控制機甲做出對應的機動動作,由機師大腦做出判斷并發出命令,四肢等做出相應戰斗動作,然后通過力反饋系統,識別并采集機師的肢體動作和力度。
采集到機師動作數據后,通過機甲的底層操控系統中的傳輸模塊,將底層指令傳達到機甲各部位。
最后由各部件配置的控制芯片驅動對應的分布式發動機,從而讓對應的機體部件做出機師想要機甲做出的機動動作。
整個流程太慢了,況且各發動機的反應速度仍比人類肌肉發力的反應速度低得多,造成總延遲時間依然不夠短,令機甲的動作看上去還是比人的身體慢一些。
而腦機接口技術,可以在力反饋系統的基礎上,跳過中間的部分環節,真正提高大型機甲機動反應速度的效果。
如果能成功運用腦機接口模塊,機師的判斷和動作意圖,將直接輸出到機甲各部件配置的控制芯片,機甲的反應時間將極為接近機師控制自身軀體的反應時間。
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