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2007/10/25

Rhex & Robot mule



最近一陣子在了解美國那方機器人的發展,發現了幾個我覺得非常神奇的。

首先是美國軍方(DARPA)發展的騾子。


影片一開始時我還在想:"這明明就是二個人像舞龍舞獅那樣蓋塊布嘛,想騙我,哼!"
沒想到愈看愈覺得可怕,"這真的是機器騾…",而且你想像一隻騾做得到的事情它也都做得到,載重行走(1:25),跨越碎石區(0:40),爬30度坡(1:00),小跑步(1:35),甚至像訓練馬一樣跳欄干(1:50)都沒問題。片中還有一段很神奇的是一個人用力對正在前行的機器騾的側邊踹上一腳(0:20),它也只是橫向側移個幾步,就當沒事一樣繼續向前走。我看完一整個感到creepy。毛骨悚然的感覺。

第二個則是RHex Robot,它則可愛多了。它是一位密西根(UM)的老師(後來跑到University of Penn.)主持的。會知道這隻RHex是因為昨天跑去和系上新任的教授林沛群老師聊天,他就是UM回來的。和他聊完之後他說他可以放一些關於他們實驗室做的東西的影片。下面是youtube上這隻小動物的短片

他們的網頁則在這:http://www.rhex.net/ 。裡頭有更多它做各種動作的影片。
這隻小動物也是能跑能跳,越過鐵軌、爬坡、像狗一樣站起來用二隻腳走,沿著地上的黃線走,或是乖乖走到停在指定區域停下來也都沒問題,連游泳也沒問題。他看起來就比上一隻騾可愛多了。

看完會覺得…那,我出國走這方面還有得搞嗎XD

2007/08/16

Millau Viaduct - 法國密佑大橋





今天練功時轉到discovery,是介紹法國密佑大橋。因為有印象之前好像有收到轉寄信就是介紹這個的,當時的轉寄信是以"在天空中的大橋"下標題的。所以多停留在這台看,了解一下。

橋的樣子如左邊(左邊照片出處)。更多的照片在這(出處)。下面則引用些discovery的介紹,從這裡節錄出,不過那不是最有趣的部分。最有趣的部分我接在discovery的介紹後面。

密佑大橋


橫跨法國南部的塔恩河、長達 2.5 公里的米洛高架橋 (Millau Viaduct) 即將成為世上最高的橋樑。

米洛高架橋是六線道的斜張式橋樑,由建築大師諾曼‧佛斯特爵士 (Lord Norman Foster) 設計,比巴黎的艾菲爾鐵塔還要高出 19 公尺。

米洛高架橋的兩側各有兩個錨定點提供支撐,車道的重量則由 7 座橋墩共同承擔。這座橋高懸於塔恩河谷上方,中央高度為 245 公尺。這項工程目前已經消耗了 1 千 9 百萬噸的鋼筋混凝土、5 千噸的鋼筋以及 8 萬 5 千立方公尺的混凝土 -足足可以填滿整個艾伯特音樂廳 (Albert Hall,位於英國倫敦)。

施工期間,水泥製的永久橋墩之間必須另外架起 7 座臨時橋墩,才能縮短橋墩和橋墩之間的距離,以順利舖成橋面。橋面共可分為 7 段,每段長達 350 公尺。

為了抵銷熱漲冷縮效應,車道下方的每座橋墩均由兩道較細且彈性更佳的圓柱所合成。如此一來,橋面以上便形成了 A 字型的輕巧結構,讓整座橋的外觀更為瘦削,因而降低了這座橋對周遭景觀的破壞。

米洛高架橋的設計能夠承受最激烈的地震活動以及極度嚴苛的氣候,保固期長達 120 年。為了保護駕駛人免於遭受強大的側風吹襲,米洛高架橋的結構包含了防護屏以及堅固的護欄。


小百科
橫跨法國塔恩河、長達 2.5 公里、由佛斯特爵士 (Lord Foster) 一手設計的米洛高架橋 (Millau Viaduct) 即將成為世上最高的橋樑。


最有趣的部分,我覺得反而是在他描敘在製造的過程。

以往造橋的方式是,一截一截的將路面以機械手臂吊起,接合,直到對岸,差不多是像下面pic1和pic2那樣。大部分的情況當然是二邊一起施工,最後在中間接合。

pic1

pic2

可是這座密佑大橋,因為它的高度太高了(800 ft),比艾菲爾鐵塔還高(可以點這裡去看mr/ms.day找到的比例圖)。所以沒辦法用一般的造橋方式: 把每段路面從谷底吊到要接合的高度後,再進行焊接接合。但是法國人就很聰明的想了一個方法。
他們想到的做法是,先把中間所需要的橋墩都蓋好,又另外用鋼架在每段跨距間加了加好的輔助支撐的架子,之後開始造橋。先在橋的一端,把一段焊接合好後,整段向前推,換言之,每次都是在橋的一端的陸地上進行橋段的焊接接合,也就是都在同一個地方。之後再將接合好的更長的橋段向前推進,使的新接上的部分仍是最靠近陸地的那段。傳統方式中,每次接合的位置都不同,而新接上的橋段都是最前端的部分,最遠離橋二端和陸地相接的部分。
不過這問題就來了,首先,要怎麼推進? 這可不是玩具什麼的,每一截,都高達百噸重量,愈接愈長之後,重量更達數百噸。第二,在推進的過程中,不能讓一開始先蓋好的橋墩受到任何的bending moment(我不知道這中文是啥),也就是每一個橋墩不能受到任何的側向力使它有些許的彎曲,它只能承受橋面垂直向下給它的重量。而解決這二個問題的方法,就是我覺得最有趣的地方,就是使用楔子(wedge),下面再引用這個網頁做好的五張圖來解釋怎麼推進的:

pic 3 上圖是initial position

pic4 lifting抬高

pic5 lunching推進

pic6 lowering降低

pic7 back to initial position還原位

有很趣吧? 也很聰明,看discovery時,工程的總監(不知道是不是叫這個職位)說他是看到裁縫機想到這個方法的。聽到時傻了一下,裁縫機嗎?

此外,最後他們要完工時,也採用了一個相當法式的作法,在最後推進的那端和彼岸的造好的這端,經由推進到最後接合時,他們在中間吊了一瓶香檳,讓最後橋段靠攏接合二端時夾破那瓶香檳。真妙。此外,他們四年半的時間,完成了這座橋。