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本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 编辑 2 k" A* q2 c2 R7 r3 J
m2 U* h/ h5 ^7 ]4 N) L& X+ `
如果一个正立方体可以随意翻转; ?, |" J; f# V" ~: c
还可以单点站立，并保持自我平衡: P' |& O! a. H) F1 _: x4 T: F
根本推不倒它，是不是感觉好神奇; H# W( p$ z1 K% |
▼8 M/ F% J4 Y2 { k8 t" H* n
[backcolor=rgba(255, 2 ) ~' D R: \# B( {
瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）
3 z6 H! K, `7 t! \6 ]* y2 ^8 o动态系统与控制研究小组
" _8 M" ~3 R+ B6 G9 w9 n7 }创造出一个可以随意翻转
$ {9 f% B9 O0 H3 _/ W' B7 _实现高难度自我平衡的
( M' _2 `) @* j" a正方体机器人Cubli
$ K) k4 o' Q9 z3 f▼
* N3 U. S1 V8 A6 }" J' KCubli机器人有三个内置的转轮/ L; Z2 q$ W6 T1 o2 L! h) W
它们沿着不同的轴调整转速和角动量
: `" @% r5 N) u. N: d% S5 f从而产生足够的动力来保持立方体的平衡5 n# r1 r0 m8 H3 @; [
▼. }3 T" j7 V2 V d: p! l
$ O1 Y, R h5 U( ^. P8 }% ?9 l! f
∞
6 g# U1 V* W( q: v1 Z6 E3 E# T原理简单理解为任何物体在旋转时, T7 a, ?2 X& I$ c0 Z: R
都会产生一种稳定旋转轴的效例如陀螺静置不能站立6 m' [" J+ H9 A
[ba但一旦转起来就能立得稳当，而且越快越稳
# ]# J4 p: f x这就是角动量守恒定律的体现
: X ^: Z$ v; z8 k8 T$ \" j4 X1 ^* n) C- H% I- ?
9 H& C& Q3 A% d2 g
∞# c8 K' N$ B2 S4 p3 R
Cubli机器人中
+ r6 r) K7 {3 I' O$ x三个垂直表面的法线方向都被飞轮稳定起来
4 _" U& w' R8 T# W* n+ L于是在三维空间里获得了相当的稳定性。
1 M( a7 u3 V; u6 Y+ ECubli机器人主要部件
) g& Y# p( Q/ j. p8 w1 P/ [- M9 M4 ] q反应轮，就是中间那个黄色的大圈圈
) t5 @( V8 _2 Q* Z# ], R# m# q▼" `! y* g# b+ W
! h2 t7 `4 t, o
∞' X" ?6 w: ~3 n( i% B5 W- P/ S
反应轮作用是由电动马达连接的转轮6 \' [/ x# I6 X0 ]0 e
根据不同的旋转速度向着惯性的反方向转动; t, y8 z$ V9 I9 P- |
从而达到不倒翁的功能——悬停2 E/ Y5 x B# A/ A n1 T, B# u
▼4 w/ t Q6 ]" H4 |8 u
& |+ b2 e/ _, m3 N/ G" [ \
∞, @) {" |/ X) M; y
Cubli机器人走动原理：4 G3 l9 C( f9 ]: X
反应轮转动使Cubli机器人
7 t/ B3 f8 e. i1 A只有一条边线与底面接触
0 r. n' @' R5 @+ c# H; I2 X! ~; M达到单边平衡的状态) {, }. D- ]0 C8 A
接着反应轮旋转转动8 v. }0 P4 q& t9 n8 U9 g
使Cubli机器人单点站立平衡7 t) F- M" y, e6 p1 |% {/ a: g
这样就达到了走动的目的0 c9 |2 I5 b0 U) K7 o6 k
▼) G8 |* G6 J# \) x8 s
9 ?3 n) W1 K; d6 d1 R& t. k4 {+ k: N4 t* F* P# y/ X
∞
0 u4 [2 f1 V7 uCubli机器人在
8 S7 B3 [# b) I- B% P$ S3 H& F; H完全不借助外力的情况下自行翻滚* F9 _7 v2 r3 N) d6 }
▼. B% a) p; s/ D2 D6 Q, A# }
9 k$ S5 r& `8 |* b$ f3 Y0 W
∞
: q) `. W7 L0 t' v- t. xCubli机器人的工作原理) p# h+ e9 y. D. y! e0 w
麻省理工学院（MIT）的一个研究小组' P0 |( p0 k1 P9 W
创造出另一种盒子机器人“M-blocks”
7 ]9 K/ e) m1 u# D0 V: k它可以自行重组* i1 \3 I$ _/ P! o* A( D3 x) U
[ k N# [0 D5 C7 X
0 i$ f! x0 D- h, H) A7 S3 \
M-blocks机器人也是个立方体2 v; E2 a) X! c4 ?6 T* o
有磁铁嵌入在其侧面和边缘
+ _! j8 l: Q# b% J它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡+ `+ H5 D% C, F* v
但它们可以跳到地上到处走来走去5 Q' R: o6 v& l) v( q- e" t. |
▼
n2 y& \( S' W% y$ o" T; ?; O
0 \' l: e% _6 ~3 j Y; M- Y7 f5 p4 U∞' @% ]: ]0 `7 k( A
M-blocks机器人里含有一个飞轮9 n# B* ^' _1 E" y$ r
可以达到每分钟20,000转的速度
0 N# v1 {% R# R# t2 w2 Y: n每个M-blocks机器人, J* `3 f5 f2 h6 W+ P; n6 _
都可以移动、翻转或进行连跳动作! }# z @6 f7 P* F0 P- O2 S# ]
▼
" s: |; {* o/ ^8 `2 i9 P : w# U# M1 v4 } Y5 n5 d/ S
∞
9 a/ }* B, Z# m1 @M-blocks机器人的
& @' [2 ~" M* q; w每个立方体面包含四对磁铁3 z6 M6 d7 d$ D
以帮助M-blocks机器人彼此排列和连接
( ?" \1 l0 [' f并且每个边缘具有一对滚针形磁铁+ @" |- m# T: B& i3 i4 r
充当M-blocks机器人的枢轴
6 {* L& m. N5 z1 x, n# w▼& P8 ~. W- S; c ]! r1 y
( h5 j4 ~% l6 n0 I0 r7 ^% ]0 f. `∞
- l/ g, F& j+ S; E% t1 [7 @0 y接下来，研究人员
2 t: j& y2 c! i5 l7 w6 |希望能够建立一个可以编程使用的算法
9 [, x3 d+ T' Y1 a而不是手动控制M-blocks机器人$ N$ d" [8 f9 E: s/ O
“我们希望数以百计的M-blocks机器人
+ C4 z2 J5 [) N7 m3 }在地板上随机分布的，他们要能够识别对方* y$ b& h! T. K* c
凝聚和自动转变成一个椅子、梯子或桌子等物体 “
6 _; `$ S% a U+ n. L+ e1 t▼
4 `, N. p/ b* T ! }6 a' j0 m2 i, ]
, M2 c1 V U% G) M
2 b) N2 O7 O1 n$ X1 c3 L
- |$ |) ?* J/ {+ o6 a8 Y8 `& F) s- @
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发表于 2017-1-4 18:54:02
