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本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 編輯 2 g5 d4 a( z/ ^6 c
! d' D. W+ d5 ^: g. l$ ^' D8 A
如果一個正立方體可以隨意翻轉(zhuǎn)* l2 Z# y/ A% x, N; W0 k! q8 L6 R3 r
還可以單點站立，并保持自我平衡4 G! j `# w9 C0 O8 L
根本推不倒它，是不是感覺好神奇5 }, T2 u1 J, o2 N* E' g, `
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( e* v3 `2 |; X" k' e- K[backcolor=rgba(255, 2![]() & L: k5 d* j$ q. V9 m4 E5 O# g
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）* D: ~8 G; ]8 J
動態(tài)系統(tǒng)與控制研究小組* M* j* } [7 r- s
創(chuàng)造出一個可以隨意翻轉(zhuǎn)1 r* g, F* Y* G6 g. s/ P
實現(xiàn)高難度自我平衡的
3 P1 r9 L( k, ]! M& a: S" T正方體機(jī)器人Cubli1 p* A" D: D1 U- G6 U6 p
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' w+ Z. P T* @/ o* gCubli機(jī)器人有三個內(nèi)置的轉(zhuǎn)輪
$ e2 @1 B4 \7 z它們沿著不同的軸調(diào)整轉(zhuǎn)速和角動量
$ w# a! v% M v; L從而產(chǎn)生足夠的動力來保持立方體的平衡. x' J M) ?- U; x/ C4 b
▼$ `2 c$ ~5 _* i V: g: F
7 r/ y$ T3 r6 R* s/ w∞
; U" L5 E$ c" k, N) C5 F原理簡單理解為任何物體在旋轉(zhuǎn)時
1 x8 \3 M/ d! i4 _7 `: U# r都會產(chǎn)生一種穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)軸的效例如陀螺靜置不能站立
) N" r8 H7 J* C' ^! ~- Z[ba但一旦轉(zhuǎn)起來就能立得穩(wěn)當(dāng)，而且越快越穩(wěn): G+ G" ^0 A" {# \8 w: v; a$ V- Y
這就是角動量守恒定律的體現(xiàn)' s2 ^- W, ~- g8 @) N7 Y/ X. V* x
" x( N# \% J$ `% R
+ u) e4 y5 ~7 H' |∞, k, G4 X, R; o$ U6 J% g8 @/ ]
Cubli機(jī)器人中7 k. p5 H% w1 M! [$ I& l+ L
三個垂直表面的法線方向都被飛輪穩(wěn)定起來# Z B- y2 c7 K( O: p' s& k
于是在三維空間里獲得了相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。) w# [* B! f0 d; M+ ]% h! V1 J* M& v
Cubli機(jī)器人主要部件
7 E! F2 W2 B+ Z/ ^( W! U9 F反應(yīng)輪，就是中間那個黃色的大圈圈
{/ ~0 p( }* g7 ^4 L) m▼7 f: s2 ?. [6 J: R1 G4 G
* m# T/ A9 r1 R2 l- M9 q2 M∞
% x0 O' O% X7 c& D! j$ U' w R2 _反應(yīng)輪作用是由電動馬達(dá)連接的轉(zhuǎn)輪
2 F0 q: ?% V" |根據(jù)不同的旋轉(zhuǎn)速度向著慣性的反方向轉(zhuǎn)動: |( r4 v: z& r3 L8 J/ F. N
從而達(dá)到不倒翁的功能——懸停+ r7 ^3 b0 O3 L) q( s( G1 w* v/ \
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9 i& i* P! ?3 C% x' L
: ` z& u: v, Y; B8 w' P∞1 C& f7 h# o- ~" W5 X% r
Cubli機(jī)器人走動原理：# p9 h9 R+ d3 u" |, R
反應(yīng)輪轉(zhuǎn)動使Cubli機(jī)器人) ^4 X# J' O- c3 J- `& S/ _9 P: Z
只有一條邊線與底面接觸
6 H9 Q* Y; Q" @& U" ]達(dá)到單邊平衡的狀態(tài)
+ F& h9 h, l7 Z5 u7 g+ ^接著反應(yīng)輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動
1 B3 M: c2 R6 s& T% C1 I9 ^使Cubli機(jī)器人單點站立平衡$ U# B: ]& `5 [% J5 u/ n( q
這樣就達(dá)到了走動的目的* E* \9 z, h! P, z
▼$ P0 D! ]$ r% K: `) e' [
5 ^8 y& e; q& M( i
& g* H+ [/ v# o% [∞9 x8 u( [; E- Z, Y: t
Cubli機(jī)器人在
0 ]1 X6 X* o! O完全不借助外力的情況下自行翻滾
1 [" ^4 }: O z/ `▼
$ `3 q5 P! O' e2 b2 z4 I
) [' x$ G. Q7 A! o∞
$ N7 k$ H, _) J4 c, ]# Z# RCubli機(jī)器人的工作原理; U) y/ e; D- B& `* f/ f1 ]
麻省理工學(xué)院（MIT）的一個研究小組
& {! I, m9 P" t" y8 i+ g/ ]創(chuàng)造出另一種盒子機(jī)器人“M-blocks”- n% v) H$ A' G- T4 }; {( j$ l2 K
它可以自行重組
* @5 N* Z1 Y8 K) N3 x! D8 ]# Z[4 v/ \/ n% h9 y; L
5 z1 ]. @+ ~1 J4 A1 _8 Q" Q
M-blocks機(jī)器人也是個立方體
/ s* b2 F: F2 }有磁鐵嵌入在其側(cè)面和邊緣
4 z2 F- f4 {2 U2 ^$ y/ t它們不能像Cubli機(jī)器人那樣保持高度平衡$ k; \9 H5 v8 @, ]! I: I7 y
但它們可以跳到地上到處走來走去) S( T7 p- M9 l5 s4 h0 B
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" [8 p: U$ d8 W# H" e: y, T1 W![]() ' H9 p3 s7 P/ x% R) o( C$ Z
∞
( _# _# i( C& Y; hM-blocks機(jī)器人里含有一個飛輪
5 |! I* f7 R& O! h/ g可以達(dá)到每分鐘20,000轉(zhuǎn)的速度
( L7 m6 c1 t& \, H# o每個M-blocks機(jī)器人1 ]2 ]8 A$ F1 y6 r
都可以移動、翻轉(zhuǎn)或進(jìn)行連跳動作
! ]# z" F0 I4 A▼
' d4 E8 s w6 k" V% M( K![]()
/ J2 ^3 C# P: H; I) B1 T7 \∞& Y# k; m; z0 Z, c; V+ M
M-blocks機(jī)器人的
6 t D- I9 K' t' m每個立方體面包含四對磁鐵
9 J( P( j5 k3 t+ X以幫助M-blocks機(jī)器人彼此排列和連接
; l( v7 E7 j m+ e) X' k并且每個邊緣具有一對滾針形磁鐵5 X: |6 ~: |& y; f0 H/ O4 Z
充當(dāng)M-blocks機(jī)器人的樞軸 p* k- n* f6 @+ r$ f. Z
▼, g& u$ r/ V* A
![]() % c4 S* @/ N" }; X" q- I
∞ b, w$ s6 {) T: W
接下來，研究人員
* _: u' m8 `7 x- Y: B希望能夠建立一個可以編程使用的算法' T2 O$ V$ }. h2 Z' E$ t0 k8 O& O
而不是手動控制M-blocks機(jī)器人
9 O% H m1 n6 n3 t1 V# @9 Q# {! ^: |“我們希望數(shù)以百計的M-blocks機(jī)器人/ n/ N, O- u( T1 {
在地板上隨機(jī)分布的，他們要能夠識別對方/ I8 D' m& J v$ X
凝聚和自動轉(zhuǎn)變成一個椅子、梯子或桌子等物體 “
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![]() 8 K5 J/ E+ `1 }9 F" y
8 { p& y& `9 b- A0 n9 k: W% E$ E1 \5 {$ P5 S
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發(fā)表于 2017-1-4 18:54:02
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