本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 編輯 $ K: C& R2 [4 _& |/ M1 _
" S u/ j9 h8 r" \) }* H
如果一個正立方體可以隨意翻轉(zhuǎn)
! q; J% ?/ }# O' o9 K$ G, e1 k7 E還可以單點站立，并保持自我平衡
4 {2 O. |3 Z) e( T y4 T5 t/ P& u! ? `根本推不倒它，是不是感覺好神奇6 N. l$ C! p: }" j' t2 s! c
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) G. Q8 r4 ^% w. Y9 T8 E+ {[backcolor=rgba(255, 2![]() ; \* S$ @& J" T3 g# w& g% ]: {' q# H
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH）" e& r! I" G" j8 E- H/ d2 ^1 T8 b- S6 x! Y
動態(tài)系統(tǒng)與控制研究小組" E4 |# s+ P' \
創(chuàng)造出一個可以隨意翻轉(zhuǎn)8 E; s* P) `5 }* R2 ?( p
實現(xiàn)高難度自我平衡的: @9 t0 {& u# x/ o" s
正方體機器人Cubli
~3 g; R( e& e. X7 k! m▼5 I! x# k( U# a2 I; Q9 E/ _
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() Cubli機器人有三個內(nèi)置的轉(zhuǎn)輪2 n) g; p* A& A/ Q4 P ]6 B
它們沿著不同的軸調(diào)整轉(zhuǎn)速和角動量8 t# C; b$ F% I- m2 E" \( J) S
從而產(chǎn)生足夠的動力來保持立方體的平衡
5 A0 [8 }, Y& R) H1 ^▼8 Z* V& O* I! H9 {8 f- ?
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) ]4 [ k8 q3 n# [ t+ J; f k4 g∞
- S m2 X9 B4 f. I* T原理簡單理解為任何物體在旋轉(zhuǎn)時
8 O! g. p1 Y# C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
* o5 }- T) f9 c% E$ n$ L[ba但一旦轉(zhuǎn)起來就能立得穩(wěn)當，而且越快越穩(wěn)
, ~' E" a2 X9 M* n這就是角動量守恒定律的體現(xiàn)9 y% }6 D3 E: X) D8 V% q# H
5 [' F- G- c2 s. }- I[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
' g Q/ y! ?( S[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞. {, J% e+ N8 B# k9 I Y& \9 {
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機器人中2 N V: O% ~1 W* u
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]三個垂直表面的法線方向都被飛輪穩(wěn)定起來
" ]0 s" S" G4 E a s3 b[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]于是在三維空間里獲得了相當?shù)姆�(wěn)定性。% a: O! n- K& D
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機器人主要部件5 b, {2 y# h% P4 w( b
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反應輪，就是中間那個黃色的大圈圈( O3 Z9 g$ `0 O5 m2 p
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
( B! {4 @! y$ x[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
% B1 r) ]) r& y[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞0 v9 @$ z9 `" l9 d- r% t. H: m
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反應輪作用是由電動馬達連接的轉(zhuǎn)輪
' l$ u8 v2 T6 q# N! a" r[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
! l8 H7 S; O8 G/ O[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]從而達到不倒翁的功能——懸停
; x: ]$ y2 z' l; |- S: m3 }[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
/ s" Z6 ?0 c m' v) K[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() 8 {. @* E7 a6 c, t
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
" ^5 {, D( G2 h$ O$ q3 y) `[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機器人走動原理：- J# S6 z5 } r& s+ i/ W
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反應輪轉(zhuǎn)動使Cubli機器人; Z {0 L: k) G- _& O4 k
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]只有一條邊線與底面接觸, l1 C S( W: v0 p3 [
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]達到單邊平衡的狀態(tài). X) U5 N& J9 f7 g! _
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]接著反應輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動0 V6 x# h) D; r9 K
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]使Cubli機器人單點站立平衡
( J8 w$ x0 } S9 A8 b- p[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]這樣就達到了走動的目的
/ ]; g, D8 Y+ j" r) E; [[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼* y3 V$ p' Y& s1 P- m
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() # b2 k; a/ g" y: X) S
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
) c; F2 c0 ] k: X; l3 b" g" [. U[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
* x' E; {( N ^6 p8 N[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機器人在
* \8 C% Z: m3 ]% E/ q& o: D: J& A[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]完全不借助外力的情況下自行翻滾) D$ O* N. ]7 [
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
& w, }* R3 ?1 [, k5 P3 I/ @6 P2 Q, q[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]()
# p+ }1 ?/ t& c& Z- u9 m[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞* a' G( k# n) j* F Q# l
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli機器人的工作原理6 c7 Z7 @/ o' I+ g$ o6 b# W- T3 Q8 H7 P
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]麻省理工學院（MIT）的一個研究小組
9 g/ h$ d( u% ~7 Q( I[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]創(chuàng)造出另一種盒子機器人“M-blocks”
$ p( a S6 i/ u! u" x/ p% b[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]它可以自行重組0 v0 Y7 \) c9 ]& V
[
* f, K$ r+ S8 U+ z[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]![]() % n7 X# h+ F# ?% d. I6 U$ Q
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]M-blocks機器人也是個立方體
7 j1 Y) b; F: E" w2 }3 T( C有磁鐵嵌入在其側(cè)面和邊緣
5 X. }+ h9 V$ d% O' e它們不能像Cubli機器人那樣保持高度平衡* z% V4 |- w) S8 f- A
但它們可以跳到地上到處走來走去+ a i' X+ y5 K' x/ C( l( P* x
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3 @1 q' b$ |: V3 [![]() / x( I6 E( Z" b
∞
8 H+ w+ ~- P4 K7 E6 t" N4 m8 WM-blocks機器人里含有一個飛輪
: c. c! U+ p! r J0 h4 }可以達到每分鐘20,000轉(zhuǎn)的速度% n& {8 @& c T) P$ |; K- u
每個M-blocks機器人
, H. {2 [, H6 M1 w& _8 t, q G1 t都可以移動、翻轉(zhuǎn)或進行連跳動作
2 m: p, _5 o' `2 ?6 {▼
. L3 s+ u" r& B( g![]()
" _$ d5 h- Q2 O5 z" K$ {∞) e# e: k. B- P. s B
M-blocks機器人的6 H; l) U9 @ `- g6 l
每個立方體面包含四對磁鐵
' D8 g% c. A" @# ~以幫助M-blocks機器人彼此排列和連接
$ W) k" ~& R( }* ^' e' y0 [9 ^, z2 ]' y并且每個邊緣具有一對滾針形磁鐵0 b( E: E8 U- T
充當M-blocks機器人的樞軸3 a: D; x# ^( o
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- m y2 W9 K$ G8 [9 }& [/ d* j![]()
$ Q3 y" e# ^& j+ \; J∞3 g- o+ A1 y: _' n2 N) V
接下來，研究人員
* i& g; s; h+ J: L- E3 ~( A% r( h希望能夠建立一個可以編程使用的算法" D$ M* L- t5 o, U+ ~
而不是手動控制M-blocks機器人# G7 T: p4 r: A4 p
“我們希望數(shù)以百計的M-blocks機器人
5 g+ a" {: L# p" \4 k# a在地板上隨機分布的，他們要能夠識別對方
+ g7 B G' Z( D% a; i- z, {6 M凝聚和自動轉(zhuǎn)變成一個椅子、梯子或桌子等物體 “& c) e. }& j# z$ D% Z. i
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4 u* i5 i0 b! C3 F# v![]()
+ V% t1 U$ ~8 G) r5 |
+ U+ R4 r* T1 L7 b7 \1 q- W- t1 v9 v, L
7 Z2 ^; w# C* P& R |
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