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本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 编辑
' V( ~. x# \. O- e3 V8 i
6 w* d b- |7 k+ P5 g如果一个正立方体可以随意翻转" O/ _6 B6 V" ?+ _0 y
还可以单点站立，并保持自我平衡
. r, C0 c+ ^; [0 _4 S4 |5 S7 c根本推不倒它，是不是感觉好神奇
J) t6 u2 r8 O3 @6 C▼
; K- Z4 \2 [1 C3 u. |% E$ ^[backcolor=rgba(255, 2
% x, u8 t9 E. H1 c; V# M( g瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）; I- H) @% t1 K) C
动态系统与控制研究小组7 Q p% ^1 [" X4 F# w
创造出一个可以随意翻转5 X# Q u4 i0 i3 [1 }% m# y5 ^
实现高难度自我平衡的
& V- @% C- @3 u1 u. c3 s/ ^正方体机器人Cubli
8 C1 `& A$ G% u, g▼
& N; @9 f C! K# [Cubli机器人有三个内置的转轮
+ g @% I& L' K5 e2 Y5 |它们沿着不同的轴调整转速和角动量' ?- Z# O A4 N
从而产生足够的动力来保持立方体的平衡
' F/ D4 M2 j6 ]6 O r2 @▼7 ~# R% k/ `5 o2 q' f+ i
8 { X% F0 e6 N7 \" H& T
∞
1 f6 Y9 s% H+ f原理简单理解为任何物体在旋转时! _$ {; J0 j/ `& B4 b) q
都会产生一种稳定旋转轴的效例如陀螺静置不能站立! U5 Q: Y" B" K" S: w. p
[ba但一旦转起来就能立得稳当，而且越快越稳% _ r3 ]2 ?1 `- |. V: v
这就是角动量守恒定律的体现
% X$ Q+ i2 Y$ f8 s) L# p# t2 \4 W. E+ G% {; d( G. V3 L
2 v- v! N. z% b$ V# T% x∞$ F' p3 u+ T& Q3 y G/ J! ]
Cubli机器人中) D# u' O& |0 w
三个垂直表面的法线方向都被飞轮稳定起来
% o& p- R/ c: n6 @' h于是在三维空间里获得了相当的稳定性。9 p C: f5 h& B M# @+ g6 H6 ~; }, G
Cubli机器人主要部件
, d, U( R! \# X& U3 e" o$ Q4 E反应轮，就是中间那个黄色的大圈圈0 A* T E# a0 F& m& y( G
▼. y7 Y# g& F9 I7 ?+ U
; Z4 F+ ]! p, V. D. Q0 j: Z/ M, _
∞
! v' { R3 Q( Q, u反应轮作用是由电动马达连接的转轮$ f) e4 [1 _+ J
根据不同的旋转速度向着惯性的反方向转动5 u4 r$ t+ r6 d, B: Z* `9 g
从而达到不倒翁的功能——悬停
1 V* r8 H; Y. w▼
5 C( I4 z: ~3 h' N7 i& ?2 U
, s% L/ ]) n7 t1 R% n' {' }∞0 F% d" o0 {* D) ?4 o- P1 t3 B k
Cubli机器人走动原理：2 @% F* T P1 `; J- m2 R
反应轮转动使Cubli机器人! m. F& y9 |% s- \
只有一条边线与底面接触0 l( S$ f, d% X- _, a- q/ I% Z
达到单边平衡的状态4 S, }) g8 Y& x* W# y
接着反应轮旋转转动$ c; a3 i& S: @' @ I0 T
使Cubli机器人单点站立平衡% n0 y' G* F; H# J
这样就达到了走动的目的
) }7 ]3 a& I- s. y" |- Z) |) l9 r▼
3 x ~3 M; S5 g( }9 Y2 t" U! e% p/ W" z+ R4 ~: q: X: f, o6 L
. u4 \! K& ~% I* {∞
' |, q5 s# N1 W# E; wCubli机器人在8 Y/ s7 ]: o8 m. y- B2 D
完全不借助外力的情况下自行翻滚
& _- B' n j& j) J+ i6 ?▼
O5 Z; r, g9 _1 c8 b, h$ H; b& l% Q
, ~# s* h% B2 V4 m. B∞
( M/ @( e- M& zCubli机器人的工作原理
# ?9 B$ ?2 r& N) f麻省理工学院（MIT）的一个研究小组
3 c+ i0 h' [2 A+ q% B# H. Q创造出另一种盒子机器人“M-blocks”& a8 o& d. H* O! R) g1 i2 a, f
它可以自行重组8 T2 {. F+ O& N
[
- C9 T# A3 u F& m
2 P- Y, r" a! G zM-blocks机器人也是个立方体" @, r( d" [' K# p. q' o
有磁铁嵌入在其侧面和边缘
' ?! p3 P" D+ N它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡
- N, a. u8 v2 I) u) l' ^但它们可以跳到地上到处走来走去
* e" }& B# W* X; \, Z( L0 X' f▼
7 p- L( i0 K( }, I* M
% W# G" F; c4 a5 J∞
& `! R% p/ t5 f: B1 `1 [ y3 pM-blocks机器人里含有一个飞轮6 G( q# o' Z3 T7 r5 J5 V, u6 ?8 b; J
可以达到每分钟20,000转的速度" e1 X" h0 m% `+ i: X* ^* Q) n s
每个M-blocks机器人! A3 a8 p6 ^0 Q2 y( L& m4 `! H7 m
都可以移动、翻转或进行连跳动作# l$ r ?+ c( b7 u* o
▼8 w4 s8 G$ n, x6 Z1 g4 c' W
 $ X- }) d" v- r
∞
+ z9 { u1 s9 C) ?. [0 _+ tM-blocks机器人的
' c2 i+ D6 H8 V! S2 o每个立方体面包含四对磁铁8 G7 ^( s7 [% z S& N. _6 e0 u
以帮助M-blocks机器人彼此排列和连接0 V. y) y. z. M5 ^$ _' r) x6 l
并且每个边缘具有一对滚针形磁铁9 t4 s# \0 w7 S
充当M-blocks机器人的枢轴
4 I- ]: z9 @/ ~" o9 ~0 A▼9 \9 E8 x. Z5 {
. q6 O: t- ]6 c+ s5 n* C∞* D7 q0 @- v, [. x( C/ M
接下来，研究人员
! c5 ~3 G$ B5 X) F0 U希望能够建立一个可以编程使用的算法
8 o# [* U2 f/ P W( C" h+ }; _而不是手动控制M-blocks机器人9 j. D( K- R) d& r* P" ?; _
“我们希望数以百计的M-blocks机器人' a, w J: x9 @
在地板上随机分布的，他们要能够识别对方6 |/ V+ f. o3 [9 z3 w! B, k
凝聚和自动转变成一个椅子、梯子或桌子等物体 “, j9 p. N" M' t, h* E
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3 A) y8 s$ }) _
( h3 ]6 c3 J) T) a. Y0 x
- d, y6 r/ r/ I& q2 k- Z* z% `! O2 }9 x0 q! ~, A7 _
8 [8 W4 M H8 C( ~0 ~
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发表于 2017-1-4 18:54:02
