神奇的现代“机器马”

大家对于马都是十分熟悉的，马是我们中华民族崇爱的动物之一，看啊，马，(如右图)腿长体健，肌肉发达，行则悠然自得，奔则四；蹄腾空，在古代，马和马车一直是最好的运输工具，但是马需要精心饲养管理，也有生老病死，人们多么希望有一种像马一样的“四腿机械”啊，在1700多年前，三国时期的诸葛亮就设计出了“木牛流马”!

“木牛流马”的传说

古典名著《三国演义》中，诸葛亮六出祁山北伐，十万大军的粮草堆积在剑阁，蜀道难行，人夫车马搬运艰难，诸葛亮唤集军匠一千余人，在葫芦谷制成神奇的木牛流马，昼夜搬运不绝，可惜的是，木牛流马发明不久之后，诸葛亮病逝五丈原，接着蜀国灭亡，木牛流马没有流下任何实物和图形史料。神奇的木牛流马成为中华民族的一个千古之谜!

为了揭开这个古代仿生科技之谜，《中国机械报》曾开展了关于木牛流马的大讨论，引起海外各界人士的热烈争鸣。

天津的民间工匠姚容先生、陕西汉中市西乡县农民徐明德都曾仿制出了木牛流马：木牛和流马周身呈铁红色，各长2.5m、宽1.7m、高1.3m，载重量约50kg，有“健全”的四肢，利用连杆传动原理，用手上下摇动拴在木牛流马嘴上的“驾杆”，它们的两只前腿就能向前作同步或异步移动，其头、尾也随之晃动，而且木牛流马的膝关节均能弯曲，远望去就像真的牛、马在缓慢行走，特别成功的是其舌头作为整个工具的开关(舌头向上则开启，向下则关闭)，与古书中的记载完全吻合，引起人们极大的兴趣。

“机器马”——仿生学的又一成功

神奇的木牛流马发明一千多年以后，意大利科学家契凡里制造出第一匹现代仿生“机器马”，这匹马的腿长1.45m，一般慢行时每秒跨一步，每小时可以行走6km，最快可以达到10km。

这匹仿生机器马利用当时的技术，巧妙地解决了行走时的几个难题，首先是平衡问题，身体倾斜时可以自动校正，绝不会“马失前蹄”当众出丑：第二是马腿关节的灵活运动难题：第三还有动力的传递难题，

我们说说关节的难题吧，人和动物的关节是指骨与骨相接之处，能伸屈旋转活动的器官，一般由关节囊、关节面和关节腔构成，可不能小看这个关节啊，人和动物的一举一动都离不开它，有了关节，人和动物才不会“直着腿”走路!关节有很高的自由度，适合于几乎任何角度的动作。

模仿动物的关节，人们制造出了“关节轴承”，这是一种特殊结构的滑动轴承，主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成，能承受比较大的负荷，关节轴承一般用于速度较低的摆动，由于滑动表面为球面形，可以在一定角度范围内做倾斜运动，先进的关节轴承配备有各种传感器并与电脑连接，可以自由编程，完成全自动化的工作，如自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。

现代“机器马”翟神威

随着现代科学技术的飞跃发展，各种装备完善的新式仿生机器马不断出现，小的犹如山羊，大的犹如大象，有趣的是，现代机器马的货物不是驮在背上，而是藏在马肚子里。

例如美国制成的现代仿生机器马，可以从容爬坡，越过沟坎。此“马”的功率为45kW，时速可达13km，由精密电脑控制，最近美国又开发出来一种新式仿生机器马(也有翻译为“机器骡子”)，它能用四条腿平稳并且敏捷地行走，行进速度达80km／h，适用于各种地形和陡坡，这种机器马载重超过40kg，大大减少了士兵负重，加速部队的行进速度。

日本制出的机器马简直可以和真马媲美，这匹“马”有16个机器主关节，能跑能跳，十分灵活，由于有多个传感器安置在马蹄中和身体各部位，由精密电脑控制。使它有灵敏的视觉和听觉，还有触觉，它的头可以做360°旋转。甚至能像真马一样扬蹄“嘶叫”呢!

现代机器马的动力能源都使用高效电池，装有先进的遥控装置以及多种传感器，利用简单的口令就可以指挥它，也可以在远方进行遥控。

“机器马”飞向太空

现代宇宙航天技术的飞跃发展，使人类登月成为现实，月球上没有空气，大大小小的陨石可以直接撞击月面，因此月球表面很不平坦，到处坑坑洼洼，依靠仅仅有轮子的车辆难以正常行驶，科学家设计出多种智能月球车，其中一种就是机器马的形状。

1970年11月17日，“鲁诺寇德”一号探察机器人在月球成功着陆，揭开人类利用机器人探索宇宙的新纪元，科学家精心设计的智能月球车具有子母结构：母车由四轮独立驱动，速度可达1km／h，可跨越0.15m高的障碍，可攀登300的斜坡；子车有6条腿，每条腿有3个关节(非常灵活，需要时还可以当做机械臂使用)，腿上配备了各种先进的传感器和CCD相机，这种智能月球车具有很强的环境适应能力。

2004年1月3日，“勇气”号探测器成功登陆火星，从蜷缩的状态伸展开，变成长1.6m、宽2.3m、高1.5m，重174kg的智能机器马，当“勇气”号探测器发现值得探测的目标，它会以26个轮子当腿，慢慢运动至目标面前，然后伸“手”进行考察，甚至还掌握着与人类地质学家所用工具类似的放大镜和锤子，“勇气”号标志着人类发射的星际探测器自动化程度提升到了前所未有的水平。

从充满神秘、古老的木牛流马到神奇的现代智能机器马，是仿生学的辉煌成果，充分说明了人类的智慧是无穷无尽的!

责任编辑　程哲

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