DC鋼骨的變形機械臂現實世界能否實現？

印象中無所不能的超人最懼怕一種石頭

——

氪石。

2007

年，塞爾維亞礦山發現一種新的礦石，它的化學式：硼酸鋰硼氫化鈉，而在電影《超人歸來》中，克里姆·萊特詳細的描述了“氪石”的化學成分。除了不含會發光氟之外，它與之後發現的名為

Jadarite

的新礦石几乎一模一樣

波蘭科學院物理化學研究所

（

IPCPAS

）的

PatrykZaleski-Ejgierd

博士

和他的博士生

PawelM。Lata

的一篇文章，他們結合密度泛函理論和遺傳演算法，預測氪能與其他元素形成化學鍵，並具有穩定的晶格。他們認為，在極高壓力下（

300-500GPa

，

1GPa

約等於

1

萬個大氣壓），氪可以與氧形成

氪氧化物

漫畫書中的‘

kryptonite

’看上去是氪和氮的化合物，而我們預測的物質是氪與氧的化合物，如果這種化合物也在漫畫書裡存在，它應該被稱為

kryptoxide

。因此，

如果超人正在讀這篇文章，他不用太驚慌

，”

PatrickZaleski-Ejgierd

博士開玩笑說。“我們的這種一氧化氪（

KrO

）很可能在自然界並不存在。據目前所知，行星內部的深處是滿足高壓合成條件的唯一地點，但那裡沒有氧，當然也沒有氪。”

當然，如果氪的氧化物被製備出來，它們的

存放條件也需要類似的高壓

，假如直接放在大氣壓下，這些晶體會立刻降解。所以，超人還是可以做他的超級英雄，而不用太擔心人類的逆襲。

在電影中，鋼骨展現了其區別於其他正義聯盟成員的能力：噴射飛行。面對如潮汐般的天啟魔軍隊，一個加速便突出重圍，浪出天際。鋼骨在飛行過程中，時不時有光流從肩部裝甲、手肘和腳底噴出。可以判斷，鋼骨機械改造時，在這些部位增加了微型發動機作為自己飛行系統的推進器。

我們初步猜測鋼骨的飛行推進方式有三種：

脈衝爆震發動機推動。

脈衝式的爆震波產生了高溫、高壓燃氣，燃氣從發動機內排出產生反作用力推進。

離子推進器。

氣體被電離，然後電場力將帶電的離子加速後噴出，依然是反作用力推動身體前進。

目前已經應用多年的

渦輪噴氣發動機

在

10

號進氣口

吸氣

，經過

9

號冷區域的同時，把吸進來的氣體

低壓壓縮

，再

高壓壓縮

後，匯入

8

號的燃燒室進行

燃燒

，然後透過

7

號的渦輪機進行

排氣

，渦輪機轉動排氣

得到向前的推力

，實現推進。要把發動機尺寸縮小到釐米級別，還能持續擁有強勁的動力，現實的技術水平很難實現。

即使這個推進器能實現，要控制自己如絲般順滑地推進，你還需要學會自動化控制理論基礎，才輕鬆控制推進器和飛行姿態，

除了會飛，鋼骨還有一套酷炫的

機械臂

，可以轉化為

聲波炮

和

正常手臂

兩種狀態。作為看著變形金剛度過童年的小孩，看到手臂聲波炮聚能變形的動作，總有一種男人的浪漫。因為鋼骨能在低溫的外太空工作，所以我們猜測鋼骨的傳動系統不大可能是透過液壓傳動，因為液壓對溫度較為敏感，應該是純粹依靠

母盒的能源進行電力供給

。除此之外，鋼骨的機械臂也不是一般的有力。它能夠流暢地抓取母盒，在高速飛行中抓住掉落的海皇，這麼強大的靈活度、自由度、反應速度和力量，都比人的手臂強太多了。

多自由度機械臂多強大？我們看看下面這個機械臂打乒乓球，它是如何實現快速反應與精準回擊的呢？秘訣主要有兩點：

它有

多雙眼鏡能夠快速捕捉乒乓球的運動

。場地中佈置了多個高精度高速相機，用於定位乒乓球和機械臂自身。這個機械臂

在偏航軸，俯仰軸，橫滾軸三個方向上有都有不止一個節點

。乒乓球無論運動到哪個位置，它都能接住，配合精準的力量與旋轉控制，就能打出漂亮的回擊。在

RoboMaster

比賽中也有類似的機器人，那就是工程機器人。一般參賽選手會給機器人做一個至少二自由度的機械臂，實現障礙塊的抓取和放置。