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本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 編輯
% j: w, N: ] g# C7 L/ _& S
& ]: t$ B4 ^" M; ~, _9 X如果一個(gè)正立方體可以隨意翻轉(zhuǎn)' _% O% C9 K8 }; {. D% A; a$ g' e1 Z
還可以單點(diǎn)站立，并保持自我平衡+ |% y& A, N; [% Z' G5 q
根本推不倒它，是不是感覺好神奇
2 _# S' j( w1 x8 C5 K2 m( L! ?; l▼
6 M4 X, \; `9 t[backcolor=rgba(255, 2![]() & I9 ?* }6 ?8 O
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）4 {, n% w9 R8 V! @% Z: r. D
動(dòng)態(tài)系統(tǒng)與控制研究小組
. q1 N u" R5 ?: v. u/ i8 A2 F& N創(chuàng)造出一個(gè)可以隨意翻轉(zhuǎn)
0 T+ _, r( S% Q6 r* ~9 t9 a0 L& \6 n實(shí)現(xiàn)高難度自我平衡的
6 A5 }/ R E# o r正方體機(jī)器人Cubli
! G* \& X% J; L7 _4 z▼
" L+ p7 Z1 W, l$ M4 `[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() Cubli機(jī)器人有三個(gè)內(nèi)置的轉(zhuǎn)輪
9 t% T( t4 l5 U- W/ K1 ]4 G它們沿著不同的軸調(diào)整轉(zhuǎn)速和角動(dòng)量
- p: W' D) V$ X( v7 r從而產(chǎn)生足夠的動(dòng)力來(lái)保持立方體的平衡; [, V2 w: Z7 \" }
▼/ F' S8 z9 A: \& X+ h1 {0 n& D# h
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
+ Y: C5 z2 f' _ l% ~& C) X∞) l8 O3 T; E! [6 i
原理簡(jiǎn)單理解為任何物體在旋轉(zhuǎn)時(shí)
O5 Q& u( N& I0 `9 E% Q' r都會(huì)產(chǎn)生一種穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)軸的效例如陀螺靜置不能站立2 n! a+ Y; Z. S5 m
[ba但一旦轉(zhuǎn)起來(lái)就能立得穩(wěn)當(dāng)，而且越快越穩(wěn) \( J% l! a: G, I( H
這就是角動(dòng)量守恒定律的體現(xiàn); C- V' V1 M9 E* q; X
5 ^0 g% @( L+ P3 W% R n[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() ! m/ e& d3 l" C
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞* ~5 p* M3 H; q, B
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機(jī)器人中
; c4 ]0 ?9 _; U3 q8 i$ y[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]三個(gè)垂直表面的法線方向都被飛輪穩(wěn)定起來(lái)1 b; o, s p; S% k2 [
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]于是在三維空間里獲得了相當(dāng)?shù)姆�(wěn)定性。! j$ l0 L4 B' H: o# m
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機(jī)器人主要部件
, q" q) A% ~" Q[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反應(yīng)輪，就是中間那個(gè)黃色的大圈圈- f9 t, b; {2 n( O! _! A/ J
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼% A. O$ b- J' x' q1 @
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() # d$ x) `) d4 u, v* Z
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
0 p* o- t" x* `) E[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反應(yīng)輪作用是由電動(dòng)馬達(dá)連接的轉(zhuǎn)輪& H- h( Y0 u: ]! w8 C
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]根據(jù)不同的旋轉(zhuǎn)速度向著慣性的反方向轉(zhuǎn)動(dòng)
- [/ ?, t$ W! h; {: u[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]從而達(dá)到不倒翁的功能——懸停
/ T5 k2 Q' G( M% @3 g# j[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
6 L. z( S2 s8 A6 i, x7 @[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() 4 F( V. ^9 l/ z8 c+ d5 L
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞: Y) {4 T" ?/ m1 b& B
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機(jī)器人走動(dòng)原理：, b( v+ L. R, V& i
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反應(yīng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)使Cubli機(jī)器人1 V, N8 B9 T1 R
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]只有一條邊線與底面接觸
) p- C# T# B. Y, T6 s+ Z[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]達(dá)到單邊平衡的狀態(tài)9 p$ n6 q( v" \# J& b
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]接著反應(yīng)輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)! i% b8 d, a G+ x
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]使Cubli機(jī)器人單點(diǎn)站立平衡8 v0 f/ p! e; M2 ^
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]這樣就達(dá)到了走動(dòng)的目的
# h5 a, o$ a" f[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼* T$ I; P. ^6 u Y1 S
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
+ i% g2 X+ `( N[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
% V5 z, C; t7 _ B/ \# ~% s[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞& T8 b/ n" H" e+ I! j( p
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機(jī)器人在
0 e" t9 R/ v' i) B1 L[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]完全不借助外力的情況下自行翻滾
' E v& f0 a6 y: @( P& _[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼3 u" R" v2 Q K) F8 B( c
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
$ X' o: F% J$ p/ J( ~% k[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞* o7 q) ~, ]+ v2 B* R
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機(jī)器人的工作原理
3 S8 k+ J* ~+ E7 ? h[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]麻省理工學(xué)院（MIT）的一個(gè)研究小組4 M2 }) L3 s& d3 j+ X, S
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]創(chuàng)造出另一種盒子機(jī)器人“M-blocks”
5 K* }+ D% g! F! C( `[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]它可以自行重組+ n }; L+ W0 a3 L3 d$ e4 J+ i7 Z6 D
[
0 E/ u$ S- i$ `, S$ D0 E[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
( N; m/ r% X0 {) M% l2 e- e8 c[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]M-blocks機(jī)器人也是個(gè)立方體
3 ~4 I( @& \' P$ V9 \$ U' y有磁鐵嵌入在其側(cè)面和邊緣
+ O8 N- r; l7 \% @9 i* b, d它們不能像Cubli機(jī)器人那樣保持高度平衡2 Y# O8 G4 \. B" I" h+ h/ Z
但它們可以跳到地上到處走來(lái)走去 Q& W1 p: x; b1 A% |6 i8 Z: Z: I
▼
& n6 a% e6 z# Z8 A7 J! t& O; A![]()
0 ^) o3 m% c1 b! Y∞4 Y3 D$ J$ i5 a4 k# t4 R
M-blocks機(jī)器人里含有一個(gè)飛輪5 J& p& j" W/ A0 ~- ?4 v% E1 ?
可以達(dá)到每分鐘20,000轉(zhuǎn)的速度
3 D- z' p# h5 H9 j每個(gè)M-blocks機(jī)器人
; x' L! r4 f0 h6 j9 b w都可以移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)或進(jìn)行連跳動(dòng)作4 d7 Y" v8 C" J4 `" x! Z
▼* D" Y/ {3 Z, }) t6 A b
![]()
* b* g+ ]" O/ O) {' |/ @; d∞5 p! z8 {: U9 S6 i% y
M-blocks機(jī)器人的, H8 v3 }& R3 S* L" m" Y. N
每個(gè)立方體面包含四對(duì)磁鐵
+ B+ ]" p% a. J4 T9 y# i以幫助M-blocks機(jī)器人彼此排列和連接
/ L8 c, b, |3 X9 ^ j* u/ R" H2 c7 ^并且每個(gè)邊緣具有一對(duì)滾針形磁鐵4 T5 x& M( j) D6 O' i' k
充當(dāng)M-blocks機(jī)器人的樞軸
& s" e3 h* y( G- T2 P▼) W. ~, y. z+ {3 j2 V2 |0 D5 X( Y
![]() 0 w9 ]- R5 w6 G# X+ n* p- T8 Z
∞, z; |1 I4 R" u8 ^: F+ ]
接下來(lái)，研究人員1 r1 p% u: u/ O5 }
希望能夠建立一個(gè)可以編程使用的算法* o0 e4 _7 k& \9 C ^* P; X! W
而不是手動(dòng)控制M-blocks機(jī)器人/ L3 C- L, I0 G% }
“我們希望數(shù)以百計(jì)的M-blocks機(jī)器人9 ^9 Y0 E. [$ O: f7 Y
在地板上隨機(jī)分布的，他們要能夠識(shí)別對(duì)方: e4 V' R& ~9 {
凝聚和自動(dòng)轉(zhuǎn)變成一個(gè)椅子、梯子或桌子等物體 “7 c; N! C7 {7 v6 p0 E6 A
▼+ N* d' w9 f0 Y3 E9 Q
![]() # G! Q" d' s) ?1 Q) B5 }
" U: W3 k! P$ N3 \2 I* k3 Z3 } I
5 Q5 A L8 {: E
: A# j. v/ b5 w- l7 _ |
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發(fā)表于 2017-1-4 18:54:02
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