本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 编辑 # n) S# H2 N9 d ]* q
8 c2 Q; b5 `9 c9 E& U# X- |# c如果一个正立方体可以随意翻转
* u# ~6 u) A+ I还可以单点站立，并保持自我平衡1 B9 l5 W# s2 K. J2 X
根本推不倒它，是不是感觉好神奇
/ s. E: t6 R. ?+ x5 Q9 \. i▼, ]2 s( I4 {- Q4 J
[backcolor=rgba(255, 2
0 k" {' G7 V0 T6 {" P! m- h6 M; u瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）2 K7 q: u+ m7 D+ U* k5 p& r
动态系统与控制研究小组/ s o, Q0 g/ e4 t
创造出一个可以随意翻转7 m* T' I/ D% W0 }) Y
实现高难度自我平衡的
! `4 W' G" Y. Q& ]) y# L' D正方体机器人Cubli
/ R! R+ p( x- }' x. k S. y# d▼" u. x1 D( {) o! R' p
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] Cubli机器人有三个内置的转轮0 E+ q9 E+ |. ]9 j- y7 U
它们沿着不同的轴调整转速和角动量
c3 V" E1 g: |/ h# N F6 c! n从而产生足够的动力来保持立方体的平衡0 o: a4 N. j" d% C3 g x: I( R
▼" |( N2 k7 h8 }/ a* J
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
% I7 B. ?8 H0 J2 Y7 b∞/ P: Q. {/ J7 S t1 A
原理简单理解为任何物体在旋转时
0 x' e5 N/ @: \: F4 G9 u都会产生一种稳定旋转轴的效例如陀螺静置不能站立
' ~% V( {4 `. C n4 K" N[ba但一旦转起来就能立得稳当，而且越快越稳, I- K6 s: R# ?% |, x1 l3 q
这就是角动量守恒定律的体现
& R8 z/ U0 _" W, Z7 O% ~ {4 I' z4 H+ e3 v; |+ D
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] 7 B" b( T" {, J9 q0 D# t, \6 i
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
! q T# O2 M J7 M* e; ^! l( z[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人中! f" G% x! b* W' |+ x" p
[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
: e; _9 ~: k# ~( H! x+ U( I[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]于是在三维空间里获得了相当的稳定性。6 r0 x5 K( Z9 s7 _* i) g+ Z) a1 ~
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人主要部件" a+ B& R& B3 J% q0 x2 u
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮，就是中间那个黄色的大圈圈
8 a# q) b* _1 m- U- I* C[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼+ h: u. ?) @. f L3 e
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
& s" x2 |8 n* O! p[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞" g( V: T9 l: E
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮作用是由电动马达连接的转轮
8 O; [; W5 V! v( p* T[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
) [# ]' R; J- y# r4 C# I) Z[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]从而达到不倒翁的功能——悬停2 N, Y0 s" }" g8 L
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼) L K8 Z6 @3 \3 J
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
9 C5 a9 h8 u+ ~: G6 \[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞" Q5 a5 m! N4 W; i8 ?9 t, R
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人走动原理：. l* V8 Y8 V7 |& b1 j- l& d) q. e
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮转动使Cubli机器人
p# C- y* N$ S" f[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]只有一条边线与底面接触' D, k6 J, Q7 u+ I; w8 @/ n
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]达到单边平衡的状态
1 p* D; A3 s8 j% K" n* c2 `' }4 a[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]接着反应轮旋转转动% |$ F+ c& [0 L4 B K
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]使Cubli机器人单点站立平衡
4 t8 `- N% H1 o4 W0 [+ E% z[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]这样就达到了走动的目的2 j0 `: G. n8 w" W3 ^8 e1 @1 w) Z
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼8 [, K0 ?! ]1 F* U+ j# |- Y7 \
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
7 m) y- i5 O+ A$ K4 J[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] 3 W/ c8 y$ q- ^7 m
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞- c& r0 }/ J8 e" s* \
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人在
0 o0 M! w% s L' Y- r0 [[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]完全不借助外力的情况下自行翻滚
$ _& H1 _8 ?! Z0 ^* T) g2 u4 h[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼& B! ?& y. N/ g, V3 f
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
$ R6 s0 S/ i+ I5 E6 W9 R1 S[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞4 K4 e- @- }) W; r% ]1 p
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人的工作原理
4 H6 i9 L9 p7 g( L- t, d0 D[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]麻省理工学院（MIT）的一个研究小组
9 z" w6 H7 _9 w m w1 p s[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]创造出另一种盒子机器人“M-blocks”
9 J) j+ s! B, Z, o/ A2 U2 K[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]它可以自行重组, d- j) }/ f j! j
[
0 r5 H: E. ^) y0 C w[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] 9 b3 Q9 D3 e5 c$ v+ W' D
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]M-blocks机器人也是个立方体
N; R; V+ C. D/ Y3 P: p8 j有磁铁嵌入在其侧面和边缘
1 v. ?7 u2 F* q; o' U( S它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡1 W7 k3 |8 d7 I6 \- F, ~% F/ z" o
但它们可以跳到地上到处走来走去
. R3 p' s$ a2 j; y' m▼- y! c4 X/ a7 w7 R. ?
 7 |$ I/ u9 {& t. t7 J2 x' _
∞
+ m) ~5 m: p! x5 y* R. P& jM-blocks机器人里含有一个飞轮 d* a! }7 Z" H
可以达到每分钟20,000转的速度
. t* D) u |0 w5 q每个M-blocks机器人
; o) t% u; \8 `; l都可以移动、翻转或进行连跳动作3 T: P3 t) P$ W$ s" c
▼
. E0 q0 m7 C, K; Y( Q; q+ t8 d
; F# @. w! p) k5 {1 m( y∞
! K/ s) T& L3 W! b; IM-blocks机器人的
- b$ z4 v8 [6 I每个立方体面包含四对磁铁! S* k1 S# Z# W/ ]& k; n
以帮助M-blocks机器人彼此排列和连接0 y* F3 a$ @: ^# n# x- b6 ^
并且每个边缘具有一对滚针形磁铁+ q. Z, P$ g8 j N
充当M-blocks机器人的枢轴
: {8 `5 Q0 M& ~& B1 b▼+ S) c: X5 f( f4 ~
9 W' |8 o+ z- v4 d∞& _( E2 ~# t% X# W% ?/ m
接下来，研究人员
) Z- X# w6 ~; l) v* ]) P2 D希望能够建立一个可以编程使用的算法
- s& ~0 s3 D4 B4 c8 S而不是手动控制M-blocks机器人 V8 j6 F q; F9 Z4 l2 S3 L
“我们希望数以百计的M-blocks机器人
& e2 Y& Y) }/ n/ p1 ]1 K在地板上随机分布的，他们要能够识别对方
' h! F* x, ^5 \; [* w凝聚和自动转变成一个椅子、梯子或桌子等物体 “
! s0 E2 U: r; z! d( T( d▼4 ?- a5 V" Q! u; A0 U o* H
 ; _7 J: U' o+ P% x
$ h& J% d& O; [2 J! X7 x+ J
p2 z9 v/ ~* M) c" l2 i1 u5 l' h E9 I7 z) g' n$ k& [) X6 p+ K
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发表于 2017-1-4 18:54:02
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