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本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 编辑
7 k# X! `+ e+ U# v% K* a
" E: q" p7 h' P如果一个正立方体可以随意翻转+ d1 U) K7 ]( p2 v, j
还可以单点站立，并保持自我平衡/ E# L* I0 ]- v) v+ Z* n' Y
根本推不倒它，是不是感觉好神奇
3 z( Z: j; A) L) `▼
( G! H0 [) T' ^8 n# q[backcolor=rgba(255, 2
' Q2 x& L1 A" @% Y( E+ P瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）
- J, r+ p, B6 w动态系统与控制研究小组
1 g% f" }: ]+ m# c7 }创造出一个可以随意翻转 D' Q! \. p$ g1 A, B
实现高难度自我平衡的
& q, V4 j, b S# z: s! `% J正方体机器人Cubli
/ c, `! U* }2 G. g. \* C9 H6 d( U8 }▼9 h: |$ H" S8 z6 w# M
Cubli机器人有三个内置的转轮$ c6 [6 t4 `( l! _$ u4 f$ N; v
它们沿着不同的轴调整转速和角动量
$ }2 d& g2 Y, _/ I( z+ ~6 t1 j从而产生足够的动力来保持立方体的平衡3 m7 r+ m/ |* a& e u ?( X
▼( @# u7 i; y2 h1 e1 s1 J
. M% Z0 F w8 o$ l1 s r
∞, A6 E- d8 m2 d& d1 K
原理简单理解为任何物体在旋转时) m9 R0 @9 r3 O. v0 y) |" \0 @
都会产生一种稳定旋转轴的效例如陀螺静置不能站立8 C; k* z! R, b9 t% N* A* q
[ba但一旦转起来就能立得稳当，而且越快越稳
2 H6 L0 Q. p5 [: h2 I, C2 i- z这就是角动量守恒定律的体现
# W* @- f% }# B! j8 T# S- v9 C; H9 y* A# }) p' w
/ J' ]& P2 E8 m
∞) M2 ^ r% D$ H( L
Cubli机器人中
+ e- \+ I7 `* t7 k7 ^& t三个垂直表面的法线方向都被飞轮稳定起来# b0 P. Y) ?1 c( \- u$ Z
于是在三维空间里获得了相当的稳定性。- }" A: g' j0 b% N/ X
Cubli机器人主要部件2 n' R [2 X W! P( ?7 I
反应轮，就是中间那个黄色的大圈圈5 o" x1 g% h! y) s/ L/ V4 e
▼0 J( C+ w1 c+ n
) g: o3 Q1 A3 x, o∞
' _4 O) }0 K& {! n1 D q5 [反应轮作用是由电动马达连接的转轮
' |: l( ~/ ^7 q根据不同的旋转速度向着惯性的反方向转动. y" k' l8 k, W( i1 f; d
从而达到不倒翁的功能——悬停# d9 y" Q V7 a9 q9 Y7 ^
▼
" B! @5 J4 x) _0 f; a' b# y- o" t3 ]* M! e* u$ P
∞* K: z- P! g) O0 }& G; ~9 D- k- }
Cubli机器人走动原理：+ k9 c6 ~& w+ j7 w5 g N
反应轮转动使Cubli机器人
C1 P3 E1 }' {5 o9 e4 X只有一条边线与底面接触
! ~$ x# a+ d e达到单边平衡的状态
& u; H; Q% W+ p) `接着反应轮旋转转动/ ^) ]4 f( t. n; j
使Cubli机器人单点站立平衡
4 f* l" ~( ]) v' x/ m7 W这样就达到了走动的目的
* J$ o5 a0 |& C▼& x. p9 p6 j; C* k; O( ~
6 \; [& s# D8 q
) Q [$ L0 d7 L9 H- h
∞ d; R4 m" |- X6 r7 h' |
Cubli机器人在
& t: m; E8 B' q完全不借助外力的情况下自行翻滚$ F- w m1 w" l. b& `. M
▼
. W4 U. `6 d) F/ F# f& L2 C- ?
/ d) w- O5 l1 j8 E∞
5 L1 W& w2 H, `- o5 O0 NCubli机器人的工作原理
& r- i. [. ^5 U5 M麻省理工学院（MIT）的一个研究小组
$ w) k& N2 X T& o! f3 V创造出另一种盒子机器人“M-blocks”
: G) z$ H0 O% V% K g它可以自行重组9 u/ W6 V% W% B9 I: X: H
[2 g( Q B7 |& I: V# D
* Z; H: @1 d; ]* V% b
M-blocks机器人也是个立方体. n. t) u* T6 R3 P
有磁铁嵌入在其侧面和边缘
7 J* b6 Y2 Y" T, f0 ?2 n它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡
: [7 K; F! T( [, m9 B# P9 ]但它们可以跳到地上到处走来走去
& D: P `5 b' j▼
; G& E1 w) F' g8 s' \ r5 D( a # w: }0 Q, H# _2 o5 Z& `* I/ @
∞- z, l4 R5 t. T; v
M-blocks机器人里含有一个飞轮- z1 G: w- G# k. ^; o
可以达到每分钟20,000转的速度
+ M1 k7 ]# }/ ]8 m每个M-blocks机器人& m6 W9 `, t0 C' K2 c
都可以移动、翻转或进行连跳动作
: G& m$ h* p6 n2 R: b/ S: S▼
+ X1 N. }# ?& F" l7 k+ y
5 N4 M4 z. S' y0 z g∞2 e* r4 \+ l. M8 p& d' R
M-blocks机器人的
: b g0 h- \4 ~& y5 U每个立方体面包含四对磁铁, P: k; l8 W- P0 d6 m( f, Z/ R
以帮助M-blocks机器人彼此排列和连接
0 b" \ X/ ~6 _6 L并且每个边缘具有一对滚针形磁铁" `" v7 q. V( s F# `+ K
充当M-blocks机器人的枢轴
; e4 X" I+ |& _7 x! K▼
% t; P8 n" \, J
* _/ U; A4 r8 z0 b/ [∞! q/ d1 [; z" G! A/ e
接下来，研究人员
- w$ o; c6 W* V& P' k2 `+ i希望能够建立一个可以编程使用的算法- s. w' a" `% A; ^
而不是手动控制M-blocks机器人/ d1 s5 ~% `, u ]
“我们希望数以百计的M-blocks机器人
0 W- l* f4 N0 `/ F6 b! M. I7 b9 x1 J0 W在地板上随机分布的，他们要能够识别对方
" ~/ P0 l8 d/ i9 x) A' W凝聚和自动转变成一个椅子、梯子或桌子等物体 “9 t5 p+ M# e" y+ O/ q) ?2 N
▼, `/ v/ X! M+ @) u3 k
 * N. Q9 ]* s* o; ^
4 q; W5 p2 }& R% f8 k
. i; y/ ?5 B' j; ~- u# ]# P
$ l. E+ L) O4 j) V( ^: O6 E |
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发表于 2017-1-4 18:54:02
