《流言终结者》格兰‧今原,谈他为电影设计的7个古怪机器人

格兰.今原(Grant Imahara)是《流言终结者》节目里其中一位主持人,曾与鲨鱼共游、用狙击步枪射击来启动旋转木马、攀附在盘旋的直升机底下、用加农砲把起司轰到旧金山海湾、让两只狼蛛在头上跳舞、摔毁一台BMW、用火箭车把汽车砍成两半,以及制作许多优秀的机器人。这些事迹,都是以科学的名义完成的。(本文首刊于2015年5月,格兰.今原在2020年美国时间 7 月 13 日不幸因脑动脉瘤逝世)

其实,在进入《流言终结者》之前,格兰本身就是电影特效公司的模型师,他之前已经点亮过r2-D2的圆顶、担任过劲量电池的电子动画工程师并设计劲量兔子的动作, 并且担任过光影魔幻工业特效公司(Industrial light&Magic)的模型师。 格兰.今原的作品曾见于不少票房电影中,如《骇客帝国》续集(the Matrix sequels)、《惊爆银河系》(Galaxy Quest)、《魔鬼终结者》第三集(terminators3)、和《星际大战》一至三集(star Wars: episodes I-III)。 以下,就是他回顾自己过去为什么热爱动手制作机器人、模型的自述。

用机器实现人生的梦想

我很久以前就爱上工程了。我3岁那年,得到人生第一组乐高。我会说这改变了我的一生,不过才3岁也不能改变什么,所以含蓄地说这帮助我建构出解决问题的方法。我学会组装模组,用乐高组装我脑袋里的想法。而我的想法,其实就是工程师会想的东西。

我高中的时候还没有所谓的STEm(或是STEam)课程;也没有乐高机器人实验室或像FIRST那样的机器人教育组织。事实上,我从大学辅导老师的口中才得知工程师这个职业。听她描述时,我脑中灵光乍现,马上知道:「对,那就是我想做的。」

这些年来,我炸过家庭影院设备、协助拍摄专题影片,并利用科学方法验证不少都市传说。虽然特效、爆炸和车辆撞击都非常刺激,我最喜欢的仍然是制作机器人,而且是各种机器人,从平凡无奇的到极度危险的都有。现在让我来介绍其中几个老朋友,和我的挚爱。

1.蜘蛛

《流言终结者》格兰‧今原,谈他为电影设计的7个古怪机器人

制作这个怪物的灵感是想要做出一台够大够稳固,可以载人的行走机器人。我从2007年5月开始,用Lynxmotion hexapod组为底设计出一个六足机器人。我放大了关节,并用5/8"厚的6061铝合金以水刀切割出腿部和躯干。

它的每条腿都有一颗重型马达提供升力,以及一颗轻型马达推动其前进与后退。腿部的设计前后修改过数次。我尝试过4种不同的马达/齿轮箱/外齿轮的组合,最后才找到最适合升降运动的速度和力矩。

我的齿轮选择受限于腿内部和腿之间的空间。最后我决定使用内建电磁制动器的轮椅马达。控制系统主要使用Parallax BS2 p40微控制器和PSC伺服机控制器,并连接到十几个Vantec RBSa23伺服机驱动器。这个微控制器还可以推动一组固态输出模组来自动接合与分离马达制动器,这样机器人站著不动时就不用浪费电源撑住自己了。测试蜘蛛的过程是一项巨大的挑战(它重达625磅,绝对是我制作过最重的机器人)。晚上独自熬夜赶工,其中还有几次差点被蜘蛛辗毙。给大家一项专业建议:不要学我。绝对不要单独操作重型机具或是任何危险器具。

控制器故障也让我付出了巨大的代价。我换过好几个要价100美元的铸铁齿轮,因为蜘蛛脚触底反弹无法停止,而马达又一直试图转动,导致轮齿纷纷脱落,像下雨一样滴滴答答地洒在地板上。这项计划迟迟无法完成,就是因为马达的扭力不适当,导致腿部总是前后晃动──偏偏这又是「行走动作」最重要的部分。我原本选择了精巧实用的尺寸,后来才发现应该换成更大更有力的马达才能让机器(名副其实地)迈向下一步。

 

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