世界首台会“出汗”的机器人【陈荣专栏-】
【摘要】在最近的世界机器人大会上，日本JSK实验室的研究人员展示了一个好办法--让机器人出汗。
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之前我介绍过大名鼎鼎的大狗机器人，不过很遗憾，还没开始服役，大狗机器人就被美军放弃了，原因是噪音过大，太容易暴露自己和士兵的位置，成为活靶子。
（图1、踹不倒的大狗机器人）
其实，除了噪音过大，困扰机器人研发领域的另一大难题，是散热。尤其是"大狗"或者"Altas"这种电机众多、机械构造复杂、能量消耗大的高级拟物/人机器人。
（图2、Altas人形机器人）
毕竟，如果从硬件和机械构造来说，这些机器人，实际上还是一台超级大功率电脑，你的台式机和笔记本都得搞几个风扇散热，更不用说这种大功耗电脑了。
（图3、看到那几个风扇了吗）
不过，为了吸引关注，攻城狮们在晒这些牛叉的机器人时，绝对不会把机器人身体里那些硕大的风扇展示出来。而且，也不会告诉你，它们一般只能玩个1~2个小时，就得关机冷却，休息。
现在这个问题似乎有了解决方案。在最近的世界机器人大会上，日本JSK实验室的研究人员展示了一个好办法--让机器人出汗。
是的，和人一样，出汗散热。
先来看看他们家的机器人--Kengoro。
（图4、 Kengoro）
一双充满好奇心和洪荒之力的大眼睛。
来看看全身。
（图5、完全拟人化的设计）
身高170厘米。体重56KG，完全的人形机器人，骨骼架构以及那几条黑乎乎的健硕"股四头肌"……
这些类人骨骼架构和"肌肉"可不只是用来看看的，他们真的很"人类"。
（图6、复杂的电机和关节控制）
除了众多的液压传动结构、电路系统、控制器，Kengoro还有108个电机，能够实现114个方位的动作。
114是个什么量级？对比下，上面那个会打太极的Altas机器人，也只有28个方位的动作。
（图7、胳膊灵活）
胳膊可以模仿人类的大部分关节转动。
（图8、喂喂喂~）
还很强壮……
（图9、连做俯卧撑）
在这种关节和强度支撑下，连做11分钟的俯卧撑都没问题。
上百个电机和控制器，连续做11分钟俯卧撑，这功耗如果没有散热系统，分分钟就得因为负载过大、机器过热爆掉。
加装散热是必然的，但岛国实验室的研究人员没有采用传统的风扇散热，那密集的骨架和肌肉棒子里面也不好再安装一套水冷水管散热，于是他们想出的新方法，就是模拟人体的散热方式--"出汗"。
（图10、带细密毛孔的骨架材料）
看到这些带细密毛孔的材料了吗？它就是Kengoro所使用的骨架材料，因为没有皮肤，所以散热毛孔就做在了这些与电机相连的金属骨架上。
这些骨架是由3D打印的铝合金制成，原料则是被激光烧结过的铝粉，冷却后，就会形成密度不易的毛孔骨架。
（图11、通过出汗散热）
骨架内部是空心的，注有水，水在电机发热后，慢慢从骨架的毛孔中渗透出来，挥发带走热量，原理就和人类排汗一模一样。
从散热效果测试来看，这种被动散热方式虽然还是比不上加风扇和水冷，但优点是成本更低，也不会让机器人有额外的重量负担和造型挑战。
当然，和人类一样，既然要排汗，就得补水。Kengoro还是比较耐旱的，一搪瓷缸的无离子水，就能让它运行半天，也算高效。
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