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標題: 正方體隨意翻轉為什么還能實現自我平衡？ [打印本頁]
作者: 小河HH    時間: 2017-1-4 18:54
標題: 正方體隨意翻轉為什么還能實現自我平衡？
本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 編輯
2 N9 h9 P' o$ \* z, [& t1 F1 m
如果一個正立方體可以隨意翻轉/ X' |9 `4 D7 L& }# ]
還可以單點站立，并保持自我平衡
- Y& W9 X8 S" [根本推不倒它，是不是感覺好神奇4 G5 ~* l4 b6 l0 _/ b: s7 Z
▼  h2 [  L- K9 {; R9 Z7 h" u
[backcolor=rgba(255, 2

: _% q' o; r6 t2 X9 t0 ?$ _4 x瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH）
, D$ ~$ W4 k% H& K% Z  u# x+ J0 {動態系統與控制研究小組5 a+ e7 x" \' s1 y7 s3 F/ z
創造出一個可以隨意翻轉
' t: O1 u: q& l" }* r. e: l) M/ G實現高難度自我平衡的4 k; m) s; O2 T
正方體機器人Cubli4 ^$ N1 h- n6 C$ ~
▼
9 @" W! Y8 f0 j
Cubli機器人有三個內置的轉輪$ R$ {( T! L' i0 `  N
它們沿著不同的軸調整轉速和角動量
& F9 g: a0 Z/ v$ T從而產生足夠的動力來保持立方體的平衡$ q8 i. D! `( Q9 r' E% n* Q7 F8 v
▼
  {7 s4 P0 N& V

5 D  \8 a0 ~' {∞
* [  |% Y6 Z8 k, H1 w原理簡單理解為任何物體在旋轉時' J! r9 d7 x+ ^  M2 y
都會產生一種穩定旋轉軸的效例如陀螺靜置不能站立
6 c$ [8 O/ o, T' L- P: S, @[ba但一旦轉起來就能立得穩當，而且越快越穩
% Q: d; G, ~& v4 s3 W' v" M0 C這就是角動量守恒定律的體現
0 T* X- u1 ]# P, O" @) b( t+ F
2 _' G/ f- T7 H8 K
( o5 H7 K/ y+ \, d6 T
∞
' N; ]+ y3 E; n+ B$ F5 jCubli機器人中- g+ x( K* s  \  Y: Q$ R
三個垂直表面的法線方向都被飛輪穩定起來3 ?/ W9 c" |( N- ^
于是在三維空間里獲得了相當的穩定性。
8 z+ L- b- I  sCubli機器人主要部件
/ I2 x. n* p) J( p: C; j5 C反應輪，就是中間那個黃色的大圈圈
$ A( {# a1 X4 v  r▼
6 s% K/ R$ k) I% V+ ~) q
; Z2 Y1 P4 [; Q' X" U
∞
, z5 o: b& w- o: L( i$ O$ d1 A反應輪作用是由電動馬達連接的轉輪) p6 `% B9 f# S0 a
根據不同的旋轉速度向著慣性的反方向轉動
5 S* L: F5 Z+ T" t% r2 S5 q從而達到不倒翁的功能——懸停
) w: n) g& W) f# C7 Y4 R▼
% ^5 B& n6 {  ^: Z; O( N9 z% H  V
, f* y5 V+ Q6 e: I  M
∞
0 d7 Z7 n% V9 v; x1 q3 \3 nCubli機器人走動原理：- m" I' C5 G8 Z% v  ]
反應輪轉動使Cubli機器人
+ [5 B- Y3 B: i& k只有一條邊線與底面接觸
  }4 O% \, R5 r9 A. u2 t# W達到單邊平衡的狀態
* T" `# B  q( X8 w接著反應輪旋轉轉動
  P) F( p  q# n4 c/ A& Q& L使Cubli機器人單點站立平衡# c& z: U4 P8 Z2 m9 z4 E1 b
這樣就達到了走動的目的
6 H) i8 Z- m0 Y2 z▼
" Y' h2 ~8 v' Q9 X2 @' j

6 D! M0 [, C7 b8 a/ [
+ M% o3 \9 }' c
∞  R/ {8 ~) z/ @( C- o$ v
Cubli機器人在8 j/ ]3 k8 a) ?2 g  o: U' f
完全不借助外力的情況下自行翻滾# z* q  O  d! W& `+ h; L
▼
, S& H! E+ f% F/ _2 N, ]$ Y! u6 ^

/ F7 n9 p+ T+ V) J- @∞* z- U  x7 Q. D6 _! [0 W% [/ ~8 s
Cubli機器人的工作原理
; F6 v' q) B" ]: |8 a, D麻省理工學院（MIT）的一個研究小組
$ v1 F6 T1 a, c  u創造出另一種盒子機器人“M-blocks”- s, f" n" l4 n3 I
它可以自行重組# D% D( B; n, n8 O0 Y% |
[
1 z5 y0 U0 J7 v* P- t' n

0 [& @' ]! R$ W/ w- A) h8 ~
M-blocks機器人也是個立方體7 P# z! {( v& h3 {- O& _
有磁鐵嵌入在其側面和邊緣+ `* _) B0 n" A/ _( G# u' M$ x8 M
它們不能像Cubli機器人那樣保持高度平衡2 b2 i# q' y, _) C' Q
但它們可以跳到地上到處走來走去
8 g& r0 \) e; s2 ~8 z▼6 m6 w4 ~6 t9 I1 _

3 _" C2 Y! E+ I1 ^8 d∞
/ y, v- r& q3 p) Y) AM-blocks機器人里含有一個飛輪+ L& q' T! |* {6 R9 k- F/ M0 w' G$ M
可以達到每分鐘20,000轉的速度6 ~" t9 G) L9 @* z( \; |
每個M-blocks機器人
9 n2 v" L+ [- N6 J' ?# o( Z3 }$ M都可以移動、翻轉或進行連跳動作8 G; x' u5 g. j4 N* w
▼
7 @- {8 v: j& C8 f* D# G' ^/ o" ~7 M: G
∞1 F9 t/ p/ t2 [3 _8 G9 ], c
M-blocks機器人的
3 P, s$ {+ R$ _* O  k每個立方體面包含四對磁鐵
7 ?; Y3 C; ^5 g- n- B+ G* w以幫助M-blocks機器人彼此排列和連接
% ~- B$ w" D% |0 H并且每個邊緣具有一對滾針形磁鐵( I- S6 M9 X6 f  g6 _8 a# H! a
充當M-blocks機器人的樞軸, e5 o$ u# P7 p$ ^
▼
& `' ]' s0 T" E" `/ S8 }$ p0 d9 N0 C: x1 D
∞
( v4 K+ C7 c; ?7 r+ x  _接下來，研究人員2 C7 A7 Z* X) h! v1 t
希望能夠建立一個可以編程使用的算法
5 j) X% u9 l# g" n& w而不是手動控制M-blocks機器人+ A9 x$ O$ P+ n1 V8 B
“我們希望數以百計的M-blocks機器人
8 l: C3 s/ Q$ I) \. a在地板上隨機分布的，他們要能夠識別對方* l* B: G7 Y/ a
凝聚和自動轉變成一個椅子、梯子或桌子等物體 “$ x) D0 K% Y' S- c3 h
▼, V& z( T' k! k9 }! J% Z  O" S& ?$ a

! n% S/ w% z9 s( S7 H. \3 H$ `
- G- B& g0 W4 l* w/ z
. @7 M# n* y( r( M/ f

6 n/ \$ t4 f2 z3 _$ Z
作者: 韓寒11    時間: 2017-1-4 20:06
未來就發展為《超能陸戰隊》里的那種膠囊機器人，可以隨意組合
作者: wx_g749GucH    時間: 2017-1-4 20:36
機器人時代正在來臨
作者: wx_g749GucH    時間: 2017-1-4 20:37
到時候會出現   機器人 高達  機甲戰隊
作者: 小河HH    時間: 2017-1-4 22:37
韓寒11 發表于 2017-1-4 20:06
4 p. z% M  ~! z6 S未來就發展為《超能陸戰隊》里的那種膠囊機器人，可以隨意組合

. `( \7 a% R! [8 a( c( `5 g早晚會出現的。
3 U! Q) @  O& ?$ t% ~. j: L
作者: 小河HH    時間: 2017-1-4 22:38
wx_g749GucH 發表于 2017-1-4 20:37
$ @( u+ l5 k# J6 [- f- @5 \到時候會出現   機器人 高達  機甲戰隊

( y: m) w* N0 N4 |7 A0 ~7 Y還有一種可能，就是機器人統治人類。0 P  \9 {5 J* a
作者: wx_g749GucH    時間: 2017-1-5 08:09
小河HH 發表于 2017-1-4 22:38
; s& D5 S) u. Y5 a; ~5 E還有一種可能，就是機器人統治人類。
) }& T  c; Z6 Q( a8 t- P
霍金 好像就說過，人類正在滅亡，然后外星人入侵地球
作者: 鋼鐵大機人    時間: 2017-1-5 17:36
或許在外星文明開來我們就是蟲子
作者: 小河HH    時間: 2017-1-5 17:57
鋼鐵大機人 發表于 2017-1-5 17:36
0 Y# [( V1 e' s. U6 p4 t$ ?# r或許在外星文明開來我們就是蟲子

4 O6 c+ q; h% j' V% i& c其實沒有本質區別，對於對方都是不同的物種。7 w$ x& v2 J, M% e




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