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本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 編輯 6 {1 V- u+ j: a& ?' \/ o# M( }
: C+ D* M5 A: a8 _9 g3 E& y
如果一個(gè)正立方體可以隨意翻轉(zhuǎn)
$ j8 e& T/ \6 ]9 g, v0 E) G還可以單點(diǎn)站立，并保持自我平衡
6 F; `6 \6 F0 k( R3 Y8 D根本推不倒它，是不是感覺好神奇
' F" N5 b: F0 j# q, q" m▼
3 B* H' q2 S3 X l! j[backcolor=rgba(255, 2![]()
- E! |' \; G1 c) R) K1 {. Z7 T瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）7 K \8 U! J. p, s/ x: \
動態(tài)系統(tǒng)與控制研究小組
+ f/ h5 P0 u) Z5 ?# q0 G創(chuàng)造出一個(gè)可以隨意翻轉(zhuǎn)# R3 a+ k5 g% A. h
實(shí)現(xiàn)高難度自我平衡的
8 {4 M9 x) ?1 A* U7 W正方體機(jī)器人Cubli" d% g$ A1 |2 `9 u5 v I
▼+ Q8 `# I; L% _* E
Cubli機(jī)器人有三個(gè)內(nèi)置的轉(zhuǎn)輪* M- t- \4 J. E
它們沿著不同的軸調(diào)整轉(zhuǎn)速和角動量
; W* |3 J4 C' t' |: R從而產(chǎn)生足夠的動力來保持立方體的平衡
9 ^! c5 |6 w6 s% B. r+ M2 |4 t# b▼
) S8 [+ x! i# s. m% m$ ^- }+ {4 u9 N: J9 B# J% s
∞
( ]5 u0 K. K( c- D# X原理簡單理解為任何物體在旋轉(zhuǎn)時(shí)1 ?$ l9 ~# L, E$ y" S8 S
都會產(chǎn)生一種穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)軸的效例如陀螺靜置不能站立8 u7 C7 l% B. V, B" c# U2 @) u
[ba但一旦轉(zhuǎn)起來就能立得穩(wěn)當(dāng)，而且越快越穩(wěn)
: L* s9 l/ m" g/ w+ O這就是角動量守恒定律的體現(xiàn)
# d+ ?% Q8 p p0 c2 I' \4 L, Q. Z! K/ ^
0 l. h' c0 H9 e6 \ S) V
∞6 V( o/ X8 J6 l7 m$ z
Cubli機(jī)器人中& X) O5 r1 ]/ p; L M& A# |& g
三個(gè)垂直表面的法線方向都被飛輪穩(wěn)定起來. w2 W$ j* S) F/ a
于是在三維空間里獲得了相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。, c; {, M1 E, S5 R
Cubli機(jī)器人主要部件' _; ^# j/ a' E' k# P
反應(yīng)輪，就是中間那個(gè)黃色的大圈圈$ o# i3 r7 U' n* l: J9 F3 C+ k
▼: K, p% K, h+ T# a0 `5 [9 G# R" T& {
2 z9 d. E) o# Q
∞9 U/ j, }, i. C4 R+ w+ n$ c
反應(yīng)輪作用是由電動馬達(dá)連接的轉(zhuǎn)輪
# i" T& v! |9 s8 Z根據(jù)不同的旋轉(zhuǎn)速度向著慣性的反方向轉(zhuǎn)動
. f& x6 W, Q% \( N+ i3 b從而達(dá)到不倒翁的功能——懸停
v r# \- g+ Y▼
5 M# P+ Q- y2 {! W* H) t
^$ y& J3 F3 d4 J- ^∞& P. ?& a8 X- k; Y* K8 }- O O
Cubli機(jī)器人走動原理：$ j1 o7 I, t+ P A
反應(yīng)輪轉(zhuǎn)動使Cubli機(jī)器人7 u0 M' d! w9 I$ y( ~4 L; y
只有一條邊線與底面接觸8 Z, q. V3 v0 W
達(dá)到單邊平衡的狀態(tài)
* }& ^& _ z. }# f# f4 ^: F* ^接著反應(yīng)輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動
9 O: F* F+ i* _ }+ G使Cubli機(jī)器人單點(diǎn)站立平衡
& C( c' V4 W# g( n: F7 I這樣就達(dá)到了走動的目的
, d' T" C$ H6 ]" d; d▼
" ?; ~0 |7 K8 J8 C3 c7 Q3 F5 ^
, K3 U5 g7 D9 \/ k5 {% J6 R7 ~) D: `# Z: E
∞
8 V5 H3 b6 e1 U8 t% j: W& NCubli機(jī)器人在) O, s5 a @' }/ \1 X" V
完全不借助外力的情況下自行翻滾
3 r2 z1 ]6 a9 ]; d! G( U! K4 O▼
5 p1 f. L2 l; u' k
) R r1 t. f0 g3 j# [' I∞
! t+ p: c! ?1 G. B7 _' QCubli機(jī)器人的工作原理* V/ D& J: k4 f, j0 H3 f
麻省理工學(xué)院（MIT）的一個(gè)研究小組& {( q1 b: Q$ B/ Q7 x+ @8 w
創(chuàng)造出另一種盒子機(jī)器人“M-blocks”2 u' _; X" H1 o/ i/ H7 G
它可以自行重組
7 {% | R6 v8 s& R; D3 G[
3 M$ W. w' v( P
* ~* Y% V4 _8 E9 A, w4 e" h0 IM-blocks機(jī)器人也是個(gè)立方體
* u3 l9 g8 g) Q" `有磁鐵嵌入在其側(cè)面和邊緣
" ]5 h# h$ N5 u# u8 p2 u它們不能像Cubli機(jī)器人那樣保持高度平衡% U' t. }% h8 B: O1 v
但它們可以跳到地上到處走來走去
, h2 a, S; }' Z: v; \▼
5 f5 _' v, O" r$ }. W![]()
( s2 W3 {4 }' z∞
# q* m+ w+ f/ [( I! g$ ~M-blocks機(jī)器人里含有一個(gè)飛輪+ b2 e; l3 z6 |
可以達(dá)到每分鐘20,000轉(zhuǎn)的速度. E8 [ _, B9 t3 u
每個(gè)M-blocks機(jī)器人
5 Z- I/ M' L4 Z, @都可以移動、翻轉(zhuǎn)或進(jìn)行連跳動作
( Z b! n% S% e2 s' c {3 G0 E▼' f" T* ]7 E0 V! }! ]
![]()
8 P3 W! g% ~7 f s∞
6 u1 u e6 U1 e. I- B% Y' e' XM-blocks機(jī)器人的- [8 Q( J5 c0 g+ X8 i5 ?- |
每個(gè)立方體面包含四對磁鐵
' s& {. [' D4 x& L" K8 {( T以幫助M-blocks機(jī)器人彼此排列和連接
) t# O% |9 O8 { A* X( Q9 f并且每個(gè)邊緣具有一對滾針形磁鐵
8 Z% I& f. P4 f( m8 r m& k" g充當(dāng)M-blocks機(jī)器人的樞軸
+ |4 @! w' [1 S. K) n- Q# T, @▼9 d* E$ e6 Q$ ^) G+ [# ~
![]()
( ?" ?# i+ W2 B, P+ e" A/ C∞1 \# y' t1 X9 q( q; C6 y
接下來，研究人員
: z2 t7 X: r* \* M+ s2 h3 S希望能夠建立一個(gè)可以編程使用的算法7 F' W) _# W U3 L7 u8 b# X) {$ l
而不是手動控制M-blocks機(jī)器人
8 h: S( B, v. Z7 I r, b# r“我們希望數(shù)以百計(jì)的M-blocks機(jī)器人
. R* d; J) w! K1 `在地板上隨機(jī)分布的，他們要能夠識別對方
1 Z2 Z6 G* a( v凝聚和自動轉(zhuǎn)變成一個(gè)椅子、梯子或桌子等物體 “
4 Z7 \/ ~: D: x5 w6 S) B▼, L1 H9 g) p1 q3 H( }6 q9 i
![]()
; \* }& G" |$ ]: E- N% s
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1 I0 w( m1 ~, _1 [, X8 i; j, L2 }5 _$ J# E/ B
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發(fā)表于 2017-1-4 18:54:02
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