第268章 教材也很为难！（7.2k）（2 / 6）
傅明看向屏幕，画面定格在机器人最后的诡异姿態上。
他皱起了眉头，这是他设计的装配序列，他比任何人都清楚每一个步骤的逻辑。
“这不应该啊，”傅明自言自语道，“我设计的装配序列是经过了上万次模擬的，所有的受力分析、姿態调整，都考虑了月球的低重力环境和月壤的颗粒特性，除非—·除非有什么我没有考虑到的外部干扰。”
“外部干扰？”周宇重复道，他突然有了一个大胆的猜测。“你说，会不会是，月尘？”
傅明一愣，隨即摇头。“月尘的影响已经考虑在內了。我们设计的关节有防尘罩，而且机器人腿部也安装了静电除尘装置。它在进入工作区前，就已经完成了全身除尘。”
“那好，我们重新审视一下数据。”周宇调出机器人的imu数据流，以及关节电机反馈的扭矩数据。
“傅教授，你看，这是最后几秒的数据。所有的关节扭矩在瞬间飆升到极限值，然后全部归零，热成像显示，电机完全没有过载发热。这说明实际的机械阻力並没有让电机真正出力。”
“这怎么可能？扭矩数据难道是假的？”傅明难以置信。
“不，数据是真的，它可能不是我们通常理解的扭矩。”周宇走到白板前，拿起笔，开始画图。
“我们设想一下，如果这个扭矩不是由机械阻力直接產生的，而是由某种错误的控制算法反馈呢？”
周宇在白板上画出“夸父”机器人的关节结构图，每一个关节都有三个自由度，由三个独立的电机驱动。
“傅教授，你在设计这个装配序列时，是不是为了提高效率，使用了多轴並行运动控制？”
“没错。”傅明点头。“单轴运动太慢了，而且容易引起姿態偏移。我设计了多轴联动，让每个关节的三个电机同时协同工作，以確保平稳和精准。”
“问题就在这里。”周宇用笔重重地圈出关节內部的一个压电陶瓷传感器。“为了实现高精度的姿態控制，你在这个关节中集成了压电陶瓷应变传感器，它可以在微小形变时產生电压，从而反馈给控制系统，用於姿態解算和力矩校正，对吗？”
“对啊，这是行业標准，也是为了確保精准度。”傅明疑惑不解。
“这当然是標准，但它在月球环境下，可能被一个我们忽略的因素影响了。”周宇將目光投向视频中的那个颤动的卡扣。“你还记得这个细节吗？它在卡扣接触时颤抖了一下。这个动作，可能在月球上，引发了我们预料之外的连锁反应。”
“什么连锁反应？”傅明的眼神中充满探究。
“你设计的装配序列，是让卡扣在对接时，通过微小的高频震动来消除摩擦力，从而確保顺利插入，对吧？”周宇问道。
傅明眼晴一亮：“没错！这种微振动辅助对齐技术，可以大幅提高装配成功率。在地球上，它已经经过了无数次测试。”
“这里是月球。”周宇的声音变得严肃起来。“地球上的微振动，在空气中会迅速衰减，別忘了，月球是高真空环境。”
傅明脸色骤变，他似乎已经明白了什么。
周宇继续解释道：“在月球的高真空环境下，你施加在卡扣上的微振动，並不会像在地球上有空气阻尼，反而会以极高的效率向周围结构传导。更要命的是，月球的低重力，意味著你施加的振动频率和能量，会通过机器人八只机械腿的复杂结构共振，被放大和扩散。”
“等一下，你说的是结构共振？”傅明喃喃自语。
“是的，不是普通的结构共振。”周宇在白板上画出更复杂的数学模型。“在地球上，空气阻尼和重力作用，会使机械臂的固有频率处於一个稳定的范围內。”
“但是月球的低重力环境，使得整个机器人的结构谐振频率发生了显著变化，你施加的微振动，其频率可能正好落在某个关键关节的固有频率上，或者更糟的是，它与多个关节的谐波频率重叠了！”
“这这不可能啊，我们模擬过所有情况！”
“你们模擬的是单一振动源，你有没有想过，当八只腿都在不同姿態，同时进行微调时，每个关节的压电陶瓷传感器，可能会因为这种多源结构共振，而產生偽信號？”
周宇继续在白板上写下公式：“当八只腿的结构共振频率相互叠加，它们產生的谐波信號，可能会被压电陶瓷传感器接收。这些传感器会產生一个虚假的应变电压。”
“这个电压信號，会被机器人內部的姿態解算模块误认为是来自外部的巨大阻力。”
“等等—”傅明瞪大了眼睛。“你是说，我的程序认为机器人被卡住了？” ↑返回顶部↑
他皱起了眉头，这是他设计的装配序列，他比任何人都清楚每一个步骤的逻辑。
“这不应该啊，”傅明自言自语道，“我设计的装配序列是经过了上万次模擬的，所有的受力分析、姿態调整，都考虑了月球的低重力环境和月壤的颗粒特性，除非—·除非有什么我没有考虑到的外部干扰。”
“外部干扰？”周宇重复道，他突然有了一个大胆的猜测。“你说，会不会是，月尘？”
傅明一愣，隨即摇头。“月尘的影响已经考虑在內了。我们设计的关节有防尘罩，而且机器人腿部也安装了静电除尘装置。它在进入工作区前，就已经完成了全身除尘。”
“那好，我们重新审视一下数据。”周宇调出机器人的imu数据流，以及关节电机反馈的扭矩数据。
“傅教授，你看，这是最后几秒的数据。所有的关节扭矩在瞬间飆升到极限值，然后全部归零，热成像显示，电机完全没有过载发热。这说明实际的机械阻力並没有让电机真正出力。”
“这怎么可能？扭矩数据难道是假的？”傅明难以置信。
“不，数据是真的，它可能不是我们通常理解的扭矩。”周宇走到白板前，拿起笔，开始画图。
“我们设想一下，如果这个扭矩不是由机械阻力直接產生的，而是由某种错误的控制算法反馈呢？”
周宇在白板上画出“夸父”机器人的关节结构图，每一个关节都有三个自由度，由三个独立的电机驱动。
“傅教授，你在设计这个装配序列时，是不是为了提高效率，使用了多轴並行运动控制？”
“没错。”傅明点头。“单轴运动太慢了，而且容易引起姿態偏移。我设计了多轴联动，让每个关节的三个电机同时协同工作，以確保平稳和精准。”
“问题就在这里。”周宇用笔重重地圈出关节內部的一个压电陶瓷传感器。“为了实现高精度的姿態控制，你在这个关节中集成了压电陶瓷应变传感器，它可以在微小形变时產生电压，从而反馈给控制系统，用於姿態解算和力矩校正，对吗？”
“对啊，这是行业標准，也是为了確保精准度。”傅明疑惑不解。
“这当然是標准，但它在月球环境下，可能被一个我们忽略的因素影响了。”周宇將目光投向视频中的那个颤动的卡扣。“你还记得这个细节吗？它在卡扣接触时颤抖了一下。这个动作，可能在月球上，引发了我们预料之外的连锁反应。”
“什么连锁反应？”傅明的眼神中充满探究。
“你设计的装配序列，是让卡扣在对接时，通过微小的高频震动来消除摩擦力，从而確保顺利插入，对吧？”周宇问道。
傅明眼晴一亮：“没错！这种微振动辅助对齐技术，可以大幅提高装配成功率。在地球上，它已经经过了无数次测试。”
“这里是月球。”周宇的声音变得严肃起来。“地球上的微振动，在空气中会迅速衰减，別忘了，月球是高真空环境。”
傅明脸色骤变，他似乎已经明白了什么。
周宇继续解释道：“在月球的高真空环境下，你施加在卡扣上的微振动，並不会像在地球上有空气阻尼，反而会以极高的效率向周围结构传导。更要命的是，月球的低重力，意味著你施加的振动频率和能量，会通过机器人八只机械腿的复杂结构共振，被放大和扩散。”
“等一下，你说的是结构共振？”傅明喃喃自语。
“是的，不是普通的结构共振。”周宇在白板上画出更复杂的数学模型。“在地球上，空气阻尼和重力作用，会使机械臂的固有频率处於一个稳定的范围內。”
“但是月球的低重力环境，使得整个机器人的结构谐振频率发生了显著变化，你施加的微振动，其频率可能正好落在某个关键关节的固有频率上，或者更糟的是，它与多个关节的谐波频率重叠了！”
“这这不可能啊，我们模擬过所有情况！”
“你们模擬的是单一振动源，你有没有想过，当八只腿都在不同姿態，同时进行微调时，每个关节的压电陶瓷传感器，可能会因为这种多源结构共振，而產生偽信號？”
周宇继续在白板上写下公式：“当八只腿的结构共振频率相互叠加，它们產生的谐波信號，可能会被压电陶瓷传感器接收。这些传感器会產生一个虚假的应变电压。”
“这个电压信號，会被机器人內部的姿態解算模块误认为是来自外部的巨大阻力。”
“等等—”傅明瞪大了眼睛。“你是说，我的程序认为机器人被卡住了？” ↑返回顶部↑