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当状态机判定周围有价值极高的稀缺金属碎片或未经风化的特定岩石标本时,G-Explorer会转入静态蹲姿,控制机械爪精准地伸出,将标本捡起,投入位于机身背部、带有电动密封盖的六格模块化样本仓内。
这套包含了桅杆、相机、机械爪和样本仓的科学载荷系统,总重量控制在十四点五公斤。
放在现实世界的尖端实验室里,它可能由于工艺粗糙、抗振动疲劳性能没有通过振动台标定而被直接否定,但在目前的废土上,这已经是江临凭借一己之力能够攒出来的战斗力最强悍的地质科学载荷。
然而,整个G-Explorer变体研发历史上,耗费江临最长心血、逻辑最繁复的模块,被他放在了整张架构图的最上方。
【主动故障隔离与机械自修复层】。
在办公室里喝着咖啡的设计师永远无法想象真实外场的残酷。
废土上没有随车跟随的售后保障工程师,没有功能齐全的精密工具箱,更没有可以随时下发顺丰快递的备件库。
如果G-Explorer在距离石屋五十公里外的那片毫无生气的荒原深处发生故障,没有人能进去救它。
如果它趴窝了,它的下场只有一个。
在风沙中被慢慢生锈、掩埋,最终变成荒野里无数前文明垃圾中微不足道的一员。
所以,它必须学会自己拯救自己。
江临在工作站前,调出了低熵工坊过去积累的所有关于G-01以及各类腿足平台运行过程中的详细失效数据库。
减速器卡死、电机烧毁、足端断裂、线束磨损短路、控制板受潮、IMU漂移、电池过放……
针对每一种可能让机器瞬间瘫痪的死法,江临用代码逻辑,为G-Explorer撰写了一套全自动的故障降级运行方案和纯机械结构的自修复策略。
比如,如果发生最恶劣的关节减速器机械卡死或驱动板烧毁,导致某条腿彻底僵死在某个固定角度,无法再进行规律的迈步。
传统的控制软件会因为运动学正解解不出可行解而瞬间触发系统暴毙崩溃。
但在G-Explorer的底层状态机里,江临写入了一套异构残障步态自适应重构算法。
一旦主控看门狗检测到某条腿的伺服驱动器在连续10毫秒内没有电流响应,或者绝对值编码器反馈的角度陷入死锁,电池管理系统会在万分之一秒内激活硬件隔离,彻底切断该信道的供电,防止短路火灾。
同时,内核非周期状态机瞬间激活重构,将该卡死的腿视为一个死重量或者一根纯粹的刚性拐杖。
在SE(3)位姿空间里重算剩馀五足支撑多边形、重心投影和关节力矩分配。
五条腿的行走步态在几何上是扭曲且丑陋的,G-Explorer走起来会象一只受了重伤的巨大节肢昆虫,身体一高一低地剧烈颠簸,前向速度会衰减百分之七十,对剩馀关节电机的扭矩负荷会激增。
但江临在过去的数个周期里,早就通过MPS-Kernel将从六足到五足、五足到四足、甚至极限状态下残存三条腿时的所有补偿步态相位分布,全部穷举并固化进了底层微控制器的EEPROM里。
“只要剩馀三条腿的空间分布还能形成最小支撑三角形,我的算法就能让它一拐一瘸地从辐射区爬回我的面前。”
江临对这套算法具有绝对的信心。
然后就是发生概率最高的物理故障,足端在剧烈踩踏硬物时发生材料整体折断或燕尾槽变形报废。
江临设计了一套极具废土暴力美学风格的纯机械式断肢抛弃与备弹替换机构。
他利用胫节方管内部的中空物理空间,在每条腿的内部,预先塞入了一只处于压缩备用状态的次级标准足端。
在正常状态下,这只备用足端被一根由高刚度琴钢丝绕制的强力释放弹簧死死顶住,由一个小巧的机械棘轮定位销卡在胫节管中段。
当外部正在工作的足端模块遭遇不可抗拒的横向猛烈撞击,导致结构发生超过设计阈值的断裂或错位时,落足瞬间产生朝向小腿纵轴的巨大反向切向力,会通过一根纯机械的连杆推杆,直接顶开内部那个棘轮自锁销。
卡死受损的旧足端模块会被导向槽约束抛离到小腿侧方。
紧接着,胫节方管内部的强力弹簧瞬间释放,将藏在内部的备用足端顺着小腿内部的线性滑轨猛烈向下推。
备用足端在滑行到胫节末端的瞬间,其自带的燕尾槽卡锁会自动在外侧弹簧销的作用下卡定。
整个自我修复和替换过程,从旧足端断裂、触发、抛离,到新足端推出、到位、二次锁死,完全不依赖任何传感器,不依赖任何电控代码,也不消耗哪怕万分之一度机载电能。
它是一个纯粹由物理力和机械力学逻辑驱动的闭环过程。
整个机构
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