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本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 編輯
" V+ d" }! R& x1 D. e. x% K/ l+ @
如果一個正立方體可以隨意翻轉; p* g( ^, W1 E6 @* N
還可以單點站立，并保持自我平衡
1 @" R) u5 s1 G根本推不倒它，是不是感覺好神奇, `& m; `7 w1 Z* P
▼6 _) m* b/ s; Z" ~6 C% g
[backcolor=rgba(255, 2![]() $ Y0 t v& |, }
瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH）/ v' _$ T& n( F, }2 a$ _
動態系統與控制研究小組
0 n" u( p* j! A7 h' m創造出一個可以隨意翻轉, l9 [. z/ Y6 m; h
實現高難度自我平衡的: t" v1 o3 ^; |4 T
正方體機器人Cubli
7 c* C( P4 N* `▼+ D* J5 m8 ]6 F' U1 c! [; [
Cubli機器人有三個內置的轉輪
! l1 G+ _" l6 Q% P/ h v6 V& w3 L: V它們沿著不同的軸調整轉速和角動量5 j$ Y! ]4 G! l: P, L9 H+ {
從而產生足夠的動力來保持立方體的平衡
3 G+ C" K( G4 m) f+ x& y0 N▼
. |8 V2 _6 [8 ?9 ~! v2 v% F% S9 `7 m2 \0 B
∞
7 [. P4 d3 x* H3 M- d! ]原理簡單理解為任何物體在旋轉時
7 g8 N9 I0 q& o! B, w6 l都會產生一種穩定旋轉軸的效例如陀螺靜置不能站立
+ O& V- v) ]4 ?( c! j[ba但一旦轉起來就能立得穩當，而且越快越穩
, M1 g! ]; w5 S/ A; x這就是角動量守恒定律的體現8 `0 P$ {2 }5 b
2 y, D* g- K6 R2 n2 r0 }1 Q$ j \+ {& \
∞
7 J- W* B3 V' m4 ~& ^( ?Cubli機器人中
0 U$ R# B( |0 q% ?0 u三個垂直表面的法線方向都被飛輪穩定起來8 t, s7 a' M" A$ Z, r* S: I0 f: ~
于是在三維空間里獲得了相當的穩定性。1 l$ w# V5 t$ e2 G
Cubli機器人主要部件/ L4 \9 K/ u5 @% N3 B
反應輪，就是中間那個黃色的大圈圈
% F& r4 G6 y* ]2 D▼3 e. Q3 [/ [. u% G. H6 `
" ]. T: L/ X+ E {, U
∞) @1 z. ^8 Q( |1 G2 G
反應輪作用是由電動馬達連接的轉輪3 t$ m* o/ q0 W+ x! x
根據不同的旋轉速度向著慣性的反方向轉動
' T& a1 c% F% ]2 j( P從而達到不倒翁的功能——懸停0 F2 g- N0 i$ P7 [/ S
▼
/ ]/ c# a2 K: g- Q7 M' f( C6 k& C% y" h
0 F: l/ B( G. {4 ^$ X∞% g1 r8 {' U% A% h" D
Cubli機器人走動原理：
. z2 h! k. Z5 R- I" z7 o( s反應輪轉動使Cubli機器人
9 b6 F& \& J, I- V* V只有一條邊線與底面接觸
- E; l) {) }' V( W達到單邊平衡的狀態
8 e' g1 G1 u7 B! L1 \( ]# X! v1 e接著反應輪旋轉轉動
) H% Y+ H1 |3 ` _4 @使Cubli機器人單點站立平衡& E w2 L& n. r, |
這樣就達到了走動的目的2 K! t% s+ ?8 g+ y
▼
/ Q6 b: C& A7 v! H' @- }" X
2 X* a4 v% B7 \1 l7 p, u# ^0 [% _5 U8 U7 {
∞
9 R: ^- M3 K3 h. i2 v5 K5 KCubli機器人在: _9 }! x' ]. c0 N5 u2 ^' R
完全不借助外力的情況下自行翻滾8 ]( q. b p& X! C
▼
- K/ ]9 P; s; B4 S; q5 V. |
) G/ F- r$ Z& Z4 t2 @& N1 F8 j∞
3 X! o, q$ a" d2 o: y$ i: B# r+ rCubli機器人的工作原理
+ p+ t1 j9 F* N. u7 { K( k麻省理工學院（MIT）的一個研究小組, Q ~7 t- |9 y- Y6 e. `1 g
創造出另一種盒子機器人“M-blocks”2 i+ L' w6 \2 a, H+ l
它可以自行重組
! C$ H: [9 y: ^% N[7 a/ N' O% p: O4 w/ k, A
7 T& m; m+ c2 r! j$ O2 z( MM-blocks機器人也是個立方體
% |+ r# D, i1 g. F* R- @+ F有磁鐵嵌入在其側面和邊緣$ p: f: x% n: b x
它們不能像Cubli機器人那樣保持高度平衡
+ L9 y6 V8 n! W! t( U, G7 G; Z但它們可以跳到地上到處走來走去: v9 ?; u4 J. u. ~$ z+ t
▼" R r; v N& \( ?$ @4 G
![]()
# p6 \( j3 a& L: S∞
. V+ ^# ~$ s7 E4 v+ y$ hM-blocks機器人里含有一個飛輪3 q$ C" a5 k0 D& {7 ^* t
可以達到每分鐘20,000轉的速度
5 T0 d* `3 I7 h& i每個M-blocks機器人 B6 q' k: G/ p1 h( w2 S2 z. C* h
都可以移動、翻轉或進行連跳動作8 C. a1 U! i: c+ g8 g9 @
▼
' x. J9 A3 L5 M5 @5 O5 v: Z- H![]()
) |3 }9 ~% r7 ~9 P4 O# W∞1 l' N7 \# h3 o7 p/ }; d* [9 }& C
M-blocks機器人的
# Q' w0 F+ w; Q5 {每個立方體面包含四對磁鐵
5 U/ O6 Y- l9 d! g$ L以幫助M-blocks機器人彼此排列和連接
1 R% g3 J& x. F: g" \4 p- v8 H并且每個邊緣具有一對滾針形磁鐵/ c# d* f2 c8 J9 C& ]2 T# D) I2 U' k
充當M-blocks機器人的樞軸
* V' ^1 s8 p9 z% _, Q▼1 o5 [2 p8 K7 O
![]()
6 R/ N6 Y4 T0 j4 {% L∞
- ^' ?- H5 L7 c, L4 ?0 k接下來，研究人員
+ ^6 R0 b. l5 s5 J希望能夠建立一個可以編程使用的算法
$ s- h% n) V. }! N而不是手動控制M-blocks機器人
) v0 g/ G; C- a0 q“我們希望數以百計的M-blocks機器人
0 y6 L& ?* L; B- e6 Q& N在地板上隨機分布的，他們要能夠識別對方6 n7 I( {7 R( J8 n
凝聚和自動轉變成一個椅子、梯子或桌子等物體 “
* T1 p, b( W! Z6 s4 l: n5 N▼! A( R1 e4 q. t( q$ `; J: W
![]()
4 ~4 g2 k A0 f" T, c3 p5 G6 X t2 b6 N- g5 {
/ f* {! i/ x7 R5 X) [2 `3 i
3 i! S& B/ z& n4 ~# d& A/ U( a8 [3 S
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發表于 2017-1-4 18:54:02
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