本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 编辑6 S# d$ [6 o+ s8 Z' R: z
3 o3 x7 ` ]! t* h% B) V! R3 i如果一个正立方体可以随意翻转
2 J; {) b/ q4 H# X: D& ~: I还可以单点站立，并保持自我平衡. o* @2 [8 m) `( B! K
根本推不倒它，是不是感觉好神奇/ K3 O* c0 y/ _ `. L" I
▼" J, G8 \9 p6 _
[backcolor=rgba(255, 2
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) F& p# [6 a1 Y4 O瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）
( \3 D( U& N3 M# W4 x6 w动态系统与控制研究小组
7 c7 Q& q& x- `9 U1 t9 T0 ^创造出一个可以随意翻转^3 {* e% K# K
实现高难度自我平衡的
, a5 K! S8 X. P. W( Y! V正方体机器人Cubli
, J3 H9 T5 m& A& N$ Y% w▼
% l/ O, v# T: r5 ]0 ]
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
Cubli机器人有三个内置的转轮
6 k+ O3 f" A7 @5 y( o它们沿着不同的轴调整转速和角动量
" T5 q; }/ A: d* G) h从而产生足够的动力来保持立方体的平衡* o6 I- q2 j5 n4 v6 E) Q5 A# h
▼+ D9 V; e" [; @) u
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
+ F% x( J, x3 A7 ^3 j: Y1 e
∞
, h! u2 k9 L W原理简单理解为任何物体在旋转时
& Z. w% T8 N, T9 L& o: u" k6 Q都会产生一种稳定旋转轴的效例如陀螺静置不能站立/ R. L d1 m" |$ H: x
[ba但一旦转起来就能立得稳当，而且越快越稳
0 d( G8 h% H7 ?, V这就是角动量守恒定律的体现3 I7 N4 j2 \4 F1 q% f- C
3 y4 U8 B) \) z8 ]& }% ~$ F7 Z2 Y
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
! n. u, _% P! u' S8 x/ ][backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞2 G9 [$ |' ?! V6 d ?$ M8 J% i' o
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人中
& ?" n9 b& X! b! F& L, d[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]三个垂直表面的法线方向都被飞轮稳定起来
, C2 f, a; U4 ^ j7 l[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]于是在三维空间里获得了相当的稳定性。\: F, d$ O$ V2 T: y
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人主要部件* I' H) O% t9 H# B3 x5 P" ?4 I
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮，就是中间那个黄色的大圈圈% \; r, Y! u3 [& s, k9 C; [# v
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼6 k) x" E- D; p% \! ^
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
, B0 N4 N0 \6 `) j2 |* o7 k[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞4 N, n/ A, ~; ]; d; A6 j
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮作用是由电动马达连接的转轮
$ J, u! I. Q7 w. ^, O* O; z5 z6 G[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]根据不同的旋转速度向着惯性的反方向转动
2 o. k0 D2 f( m1 ?. t[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]从而达到不倒翁的功能——悬停' e& X- q2 S3 E, @; B8 O
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼2 P# K* Z$ |0 P/ b. b
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
( t! ~1 y8 `: Z9 ]* L
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
' [- M6 a! ]5 \5 J[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人走动原理：
/ L9 X% N# V* A7 W: F! h( q" X[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮转动使Cubli机器人+ _' x! [' z. R0 _
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]只有一条边线与底面接触; d! }& v e/ D1 W+ \4 l
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]达到单边平衡的状态$ b/ ?) g- l/ L6 q3 _) Q
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]接着反应轮旋转转动
5 W8 s0 P+ a( H[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]使Cubli机器人单点站立平衡
# h4 v6 H) u1 g& e: T[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]这样就达到了走动的目的: Q3 L# s7 k0 m: k- B/ k
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼' c/ z: L1 X: q5 h" L0 X
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
# P" b$ `. z$ k; I/ {
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
. B$ {. O! T7 M[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
4 ], d- r7 X5 ?[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人在! t5 b* C7 y9 ]) x# i( n1 I
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]完全不借助外力的情况下自行翻滚
/ a! G1 g7 f/ ^) h8 y, F[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
' O" Z( U) {' [! f( @
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
: B: ?6 z7 `! j
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
; T% q5 ]. |9 b[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人的工作原理
% I6 C0 z& E* f* c[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]麻省理工学院（MIT）的一个研究小组: V3 l6 L5 C6 u }8 h
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]创造出另一种盒子机器人“M-blocks”5 e5 W" _# u9 L1 l
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]它可以自行重组
7 ^8 L6 t* A4 H( P1 R4 L[
/ F9 m" P3 Z: x
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
4 N& D/ @' y- j9 F. y- v
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]M-blocks机器人也是个立方体/ a' Q* u3 n: H) y% h7 z) E0 \& G
有磁铁嵌入在其侧面和边缘& k3 K) k' K6 m/ e. |
它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡4 |$ r0 N4 Q$ h: p5 n) u" t: b
但它们可以跳到地上到处走来走去" Z4 k: r; ]2 k/ F1 E7 x
▼8 h* W# T7 S/ ~: ~6 o
![]() & N- r% Q# f6 _" m# q3 g z
∞
3 n% I/ g. e, s1 PM-blocks机器人里含有一个飞轮
( m9 I# f* P/ M9 r可以达到每分钟20,000转的速度1 @/ o. L2 ~( R- r6 P: i
每个M-blocks机器人' A8 \7 {6 q, U* f, n% t
都可以移动、翻转或进行连跳动作
7 ~6 u! q) W$ W0 r/ l▼
3 X' F5 b/ R! Z* Q; T1 S: k![]() . ?$ ?* d: f( r( m. y
∞: E. ~4 H' Z6 p9 F3 D4 r
M-blocks机器人的
. L# d6 v/ M8 m Z b5 J每个立方体面包含四对磁铁9 U7 _" Q& B! i
以帮助M-blocks机器人彼此排列和连接5 p% u2 C( A" u/ k& u* P
并且每个边缘具有一对滚针形磁铁
4 S) z: Q1 E; D1 v+ j充当M-blocks机器人的枢轴
$ S; Y K* h; t2 i' C* z' S* x▼: {% {2 f( Q- Y6 O! {
![]()
& ?( A k6 v) Z6 n2 f, h' g∞
8 H h0 o% u: ^% W; N/ v$ O接下来，研究人员1 `$ X0 r. D+ h$ z! t
希望能够建立一个可以编程使用的算法
7 q* Z' ~; `% |8 U: ?3 r而不是手动控制M-blocks机器人$ {# w7 D- |9 ?
“我们希望数以百计的M-blocks机器人+ j. ]8 S# a+ p% ?; m f
在地板上随机分布的，他们要能够识别对方
! D' w0 r7 A- d! U) D凝聚和自动转变成一个椅子、梯子或桌子等物体 “
# Q: {% x. Z0 ~: w% x/ n& x▼8 T0 c/ H. [6 d8 r
![]() 4 [4 p3 z" u# Y y& G7 B
8 S* o- h! [# ]/ P
* b3 J2 j- t* k. G5 z8 K7 O# }
. W4 S& `6 m7 p/ ]7 C' | Y |
发表于 2017-1-4 18:54:02
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