网易探索7月9日讯，毫无疑问，这个暑期最热门的话题当属各大影院即将热映的科幻影片《变形金刚》了！在很多人心目中，“变形金刚”四个字本身就代表着童年的回忆，对于很多电气机械工程师来说也是一样，但我们的专家们同时还关心另一个问题——现实生活中的机器人能否具备与科幻电影中的机器人相同的功能？
虽然说如果现在要生产出一个全尺寸的变形金刚可能有些不切实际或者过于困难，但是我们现实生活中已经存在的某些机器人的的确确已经具备了一部分变形金刚的功能，我们现在就来看看这些真实的“变形金刚”，看看它们与众不同的模样以及它们如何像擎天柱大哥那样工作。
我们先来看看汽车人的伟大领袖——擎天柱大哥，他是所有变形金刚中最强大的一个，给人们留下了深刻的印象，但是人类能够制造出像擎天柱这样的机器人吗？我们请教了科学家迈克尔˙比洛特，看看制造一个可以从重型卡车头变化为两足步行机器人的大家伙到底需要哪些技术，看看我们是否能够让真实的擎天柱走进我们的现实生活。
首先，擎天柱拥有变形金刚都拥有的变形能力（在动画片情节中，赛博特恩的机器人一开始并不能变形，而是在战争中首先由霸天虎开发出的一种功能），现实生活中的某些机器人的确也可以变形，或者是简单地改变机构已适应不同的工作，但这种变形和变形金刚的变形几乎完全是两码事，比洛特博士解释说：
“对于现实生活中的变形机器人来说，工程师是本着制造功能相对独立，体积较小、功能相对简单、模块造价较低、拆换方便的思想来设计和制造的。但对于擎天柱来说就不一样了，组成他的各个模块都个头不小，几乎和一辆出租车或者半个卡车头那么大，即使在技术上有可能制造出这么大的模块，在造价上一定将成为天文数字，而且由于其惊人的复杂性，各个系统协调正常工作将会相当困难。”
即使科学家和工程师能够制造出供给擎天柱那么大的机器人使用的功能模块，驱动这些模块工作可能也是异常困难的，因为没有足够的动力。在擎天柱变身为卡车形态时，只通过普通的汽车发动机和普通的柴油就可以驱动，但对于机器人来说，驱动步行机构所需要的能量要比驱动轮子大得多。如果擎天柱想要用两条腿正常行走，一台柴油发动机肯定是不够的，比洛特博士这样分析了擎天柱的动力需求：
传统的机器人一般使用三种比较典型的动力传动装置——“电气驱动式、气压驱动式和液压驱动式”，对于体型庞大的机器人来说，采用液压传统驱动方式更为适宜，因为这类动力装置可以提供更高的动力输出功率。
液压传动发动机解决了擎天柱走路的问题，但这种装置本身还会带来一系列问题。这种动力装置需要配备存储液压油的压力液罐，液压泵也是必不可少的，而驱动液压泵还需要额外的动力，另外还需要各种压力调节阀来保证合
适的油压和流速。
如果擎天柱使用了液压传动装置，那么它的周身一定布满了传输压力液的各种管子，这些管子和输油管、电气排线等搅在一起将会使整个系统异常复杂，将会给擎天柱的战斗和变形都带来极大的困难。
就算过了变形这一关，擎天柱还要驾驭自己的双腿自由地前进，这给他带来了新的难题。一般来说，载重卡车头的自重已经超过三十吨，加上其它必要的机械设备，擎天柱的体重应该至少在三十五到四十吨之间。
而世界上目前最先进的步行机器人是日本本田公司制造的“阿西莫”，该机器人自重只有一百一十九磅，而且它只能以每小时两英里的缓慢速度持续行进四十分钟，之后就将耗尽电力。阿西莫的推重比是行进每英寸二点三磅，而擎天柱是每英寸超过八十英磅，是阿西莫的三十多倍，因此目前为止擎天柱的行进问题几乎无法解决。
其次，对于机器人来说，控制步行运动也是一个复杂的过程，对于现实中的机器人来说，可以通过来自操纵者的直接指令行进，而对于人类来说，人们不会在迈步子的时候持续想着应该怎么走下一步，步行细节是一种脱离了意识本能运动，由身体自动完成。而对于机器人来说抬腿、迈步、换腿和减震等细节都需要逐个计算并发出运动指令才能够实现。
自动变形的机器人
变形金刚们最酷的本领当然要数变形了，他们可以从人形机器人瞬间变身为飞驰的汽车，或者战机、武器、家用电器等等不可思议的东西，更有甚者可以变身为昆虫和恐龙。变形金刚在变身前后功能和战斗力也发生了巨大的变化，这对于现实生活中的机器人来说是无法做到的。
现实生活中的机器人往往只被设计完成一种或者一类简单的系列任务，以火星探测机器人为例，其工作任务只有以下几项：
1、通过太阳能电池板转化电能，并存储于蓄电池中
2、在地面运动
3、拍摄照片
4、在岩石上钻孔
5、利用车载仪器测量和记录温度、化学成分、放射性剂量等科学数据
6、通过无线电波将测量数据发回地球
除了这些预装好参数的任务以外，火星探测车几乎完成不了其他的任何工作，例如架桥、钻进窄小的空间或者是去制造另一个机器人。换句话说，即使火星探测车称得上是一部成功的探测救援机器人，但由于其任务的单一使其无法独立开展工作，以应对更为复杂的任务。
针对这种情况，科学家开发了可变形机器人，像变形金刚一样，这种机器人可以根据任务的不同改变形状，但也许不只是由汽车变成人形机器人那样单调，它们可以改变成多种形状。这种变形机器人的体量比变形金刚要小得多，有些变形机器人的组成模块小到可以用一只手托起。
这些模块是彼此独立的，它们个头较小，结构也比较简单，却很容易组合在一起。有的模块就是一个独立的机器人。变形机器人一般都是这样的模块化机器人，组成它们究竟需要多少个模块主要取决于机器人的设计用途。模块化机器人技术方兴未艾，有的机器人仍然处在计算机概念模拟和初期实验性测试阶段，但它们的设计思想都是一致的——不起眼的小机器人组合起来就可能派大用场。
变形机器人的各个模块一般不能独自工作，它们需要一个调度系统处理各个模块间的配合，这个系统的主要任务有：
1、在各个模块间实现通信联络
2、使用系统化算法规定各个模块如何协调运作
大多数变形机器人采用三种主要的模块组合方式：链式组合、网状晶格组合和散列模块组合。链式组合是各个模块首尾互联，根据模块的多少决定机器人的长短，例如著名的蛇形机器人，该型机器人同样可以采用滚轮或者步行足类的行进机构，可以完成巡游侦测任务，跨越较大的地域行进并探测需要的数据。模块机器人的组装一般是人工完成的，但理论上装配机器人也可以根据任务需要使用螺丝装配模块机器人。
平行运行的多个大脑
在计算机领域里，“双核”和“多核”处理器技术在最近成了一个非常时髦的话题，而对于变形金刚来说，这种技术应该早就在他们身上实现了。而现实生活中的模块化变形机器人则要逊色很多，它们不仅在个头和功能方面比变形金刚差得远，在并发任务处理水平方面也要低得多。
擎天柱和其他变形金刚具有高度的自感知能力，他们的身体的各个部分在一定程度上可以独立思考，并且控制身体各个部分的电脑不会干扰核心计算机的决策过程，达到了自动与中控良好结合的状态。而对于现实生活中的模块化变形机器人来说，每个模块都会独自做出运算决定往什么方向移动，中控的水平比较低。
这就好比有一群小机器人，它们各自为政地决定着下一步准备干些什么，这听起来可不妙，但是组合机器人拥有一套严格的算法和权限控制准则，可以严格地控制究竟谁说了算，通过这些算法，组合机器人就可以按照需要组成正确的形状或沿着正确的方向行进了。
但是目前为止，各种组合机器人的控制权限规定并不通用，因此一种规则只能针对一种机器人。但科学家正通过计算机模拟技术试制一种通用的权限算法和操作步骤，如果试验成功，模块化变形机器人将可能以前所未有的速度开始走向普及，那时的它们将会在结构和能力上同宽荧幕上的变形金刚越来越接近，也许有一天，电影中的机器巨人会真的走进我们的生活。
来源：网易
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