仿生怪兽靠风力行走,堪称中国版“木牛流马”

中国的“木马流车”出现在三国时期,

相传由诸葛亮发明,

是一种全自动的运输工具。

不仅能自动行走,

还能载400斤重的物品。

因没但有何任实物与图形存留,

人们绕围着牛、木马流,作过许多猜想。

不久前,国外出现了一只风力仿生怪兽,

堪称中国版的“木马流车”

也许我们能从风力仿生怪兽的制造原理中

窥探出“木马流车”的原型,略知一二。

在海牙的席凡宁海滩上

有这样一只“怪兽”

怪兽的腿由11段PVC塑料管组成

走起来是这样的

这种奇异的怪兽,叫做Strandbeests

荷兰语,意思是海滩怪兽”

是由荷兰人泰奥·杨森创造的

▲泰奥·杨森

在人生的大部分时间里

泰奥·杨森是一个艺术家

曾被媒体誉为“现代达芬奇”

他的第一个“仿生”作品

是一个移动的房子般庞大的家伙

重达3.2吨

但是可以完全由风力驱动

1990年2月24日

杨森开始关注海平面上升问题

由于荷兰大部分土地处于海平面以下

杨森希望这个问题能够被重视

他带着艺术家的情怀

有着唐吉诃德式的侠情

却也不乏科学家的精神

他决定要创造一种

风力驱动的沙滩物种

来使人们重视这个问题

谁知道

一做就做了25年

上图就是杨森设计的风帆装置

可以用来收集风力

杨森怪兽的腿由11段PVC塑料管组成。

只有每一段有序地关联转动,

怪兽才能行走顺畅。

但决定这11段腿最优的长度比例是个大难题

而这些怪兽只利用了塑料薄膜、

PVC 细管、木头、胶条等轻便的材料,

通过框架结构组合到一起。

怪兽身上最重要的部位,

就是它们的“仿生腿”(步行系统)。

在经历过无数次对动物的行走姿态观察,

与上万次的电脑测算之后,

泰奥·杨森终于找到了一个最优的方案,

让这些软管构架起来的怪兽腿部,

可以以最高效的姿态模仿动物的腿部进行行走。

“仿生腿”(步行系统)

这样的“仿生腿”,

最重要的是要确保最下端的足部,

在行走的环节保持相当长一段时间的匀速直线。

每一只“仿生腿”,

都又是利用了基本的三角桁架结构,

还有黄金比例的几何学。

三角桁架结构

泰奥·扬森把实验后所得的比例称为“13个神圣数字”。

而这13这个数值指的就是脚上每个关节骨架的长度,

他们之间相对应的比例关係让整体行动起来流畅自如。

泰奥·扬森总结出的13个神圣数字

当在一个曲轴上,把至少6个这样的“仿生腿”,

依照前后顺序组合起来,

就形成了一个行走单元。

就这样仅用了几周

杨森便获得了他神奇的比例组合

就这样,从未研究过仿生学的杨森

利用进化论的理论让怪兽行走起来

或许也是因为模拟自然选择的结果

他的怪兽行走自如,有如走兽。

他不仅创造了3D打印版本的小兽

也公开了驱动怪物行走的那组“神圣的数字”,

用开源开发的方式让更多人参与

杨森的“神奇的数字”

这种奇异的怪兽

不仅成为海牙海滩边一道风景

也征服了许多人

密歇根大学艺术系的学生说:

“每个人都有自己最喜欢的艺术家,

我最喜欢的是泰奥·杨森”。

真正让我们着迷于怪兽的原因

是和任何“活物”吸引我们的原因一样的:

不是因为它们是“活的”,

而是因为它们这样复杂,

而与这复杂性一起出现的,

是这样无与伦比的美。

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