本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 编辑 7 V* u, W. C; k4 b- v
; n4 h$ U3 E" N) l' _. c- M+ I如果一个正立方体可以随意翻转
% h: z: I' q8 S* A# T还可以单点站立，并保持自我平衡" X3 t) a( @$ J" o. f
根本推不倒它，是不是感觉好神奇
# o- b$ b$ ]% M▼, o9 Q- \/ X) X3 H. t+ u, m
[backcolor=rgba(255, 2 # w k, C1 Q" f4 y' n2 a
瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）
$ R& Q) E- s) ], P动态系统与控制研究小组! H) M6 G. S" X
创造出一个可以随意翻转
* `+ H# r- @: f/ c实现高难度自我平衡的1 |% I/ t" m' F% J0 B5 H
正方体机器人Cubli
( l v2 D! j: V( l* V1 O+ p▼
- g2 T0 K4 \5 u& X9 |[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] Cubli机器人有三个内置的转轮
/ q D& }' Q# q" p( n7 J3 ~它们沿着不同的轴调整转速和角动量3 g8 z1 [& b7 E. H
从而产生足够的动力来保持立方体的平衡" D/ r6 {/ p' t
▼5 K6 h) E, V, y- T. F& x6 V4 x5 H' s3 I8 N
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
3 R" w$ K6 _5 o∞8 j! [: P h) q7 N: _, C$ x
原理简单理解为任何物体在旋转时
- L8 x* k3 h# P: A! N9 d都会产生一种稳定旋转轴的效例如陀螺静置不能站立
8 a+ m. ~% |' s# R/ L) }[ba但一旦转起来就能立得稳当，而且越快越稳
9 O! }+ W: t: C( z8 d这就是角动量守恒定律的体现
' B5 N8 Y- k5 Y" U, x' {! Y" O R
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
+ X/ N7 J2 F w( `/ ^! ^# m. X- G3 e[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
0 @+ B+ s7 |6 j- o8 e% r$ x[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人中! C$ X4 F! k: g- y
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]三个垂直表面的法线方向都被飞轮稳定起来
* R$ n( q9 Y$ i, H" t[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]于是在三维空间里获得了相当的稳定性。3 j/ {$ r: j! {6 a
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人主要部件0 C% G3 ?8 E* n w" g9 @
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮，就是中间那个黄色的大圈圈
& J z0 {' ^5 D' W[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
6 C/ M, f! T2 {& `$ ` k7 A[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
- {6 q7 Z7 e u3 @, X. k$ R% ?- J[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞/ J3 [( G4 F! [: ^
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮作用是由电动马达连接的转轮% E$ p5 L3 H# e% H9 p
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]根据不同的旋转速度向着惯性的反方向转动
% I( ~" ^1 E$ g[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]从而达到不倒翁的功能——悬停
4 f5 o* e! Z% s a, I6 z- g[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
, m0 b# a$ O6 C[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
. y; y- g) F" z3 G3 A9 f[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
& o! \# P+ f- D4 ~[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人走动原理：9 C/ W; b$ D& B
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮转动使Cubli机器人
' g8 u9 S4 o2 _7 l# s[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]只有一条边线与底面接触
! B- {/ O$ {5 \2 n[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]达到单边平衡的状态# G, _) n- q! d' x% x4 ^- M
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]接着反应轮旋转转动. y1 L! L3 T+ W9 Y, t( R; I2 G
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]使Cubli机器人单点站立平衡% o' G' _, A! E" ?$ J8 ?2 ~8 _( s$ q8 G
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]这样就达到了走动的目的
# q) `1 b' X- O- i9 N[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
6 q7 i$ n) r+ D6 ?5 ?[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] # c8 g6 A: s; Q, w- P- ]: H' e
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] 1 D( c9 x C M- Y. h, c* E/ d( r
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
) C3 w' u4 e5 g; B* s[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人在
% V' S1 F* [0 g* u' c# ?9 \[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]完全不借助外力的情况下自行翻滚" U) }: j, ], @! j2 A1 ?
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
1 U! Q+ K1 V+ }$ @- Y[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
* d" @% U; V9 }[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
: x) D' D/ m& P- s2 { \[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人的工作原理
2 @5 p8 {# }6 ^: B1 g, w[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]麻省理工学院（MIT）的一个研究小组
, G. E: z5 P8 {0 Q" D8 H. S( V; @[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]创造出另一种盒子机器人“M-blocks”* j" {3 L3 I" p, }0 j
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]它可以自行重组7 J0 z$ Z/ }' V2 ^3 e3 X
[
) i9 Y4 D# D5 e4 G i1 f[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] $ [! @. o( r# D3 K' U
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]M-blocks机器人也是个立方体
' a% ?# ~3 d" n3 p( G6 h6 z+ P7 O% k有磁铁嵌入在其侧面和边缘
2 R( T8 `" p8 X它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡 K7 c9 _0 d' F
但它们可以跳到地上到处走来走去
% o2 R- O9 B+ ` {9 z8 s▼
! M. D5 c3 E3 I: a 1 s/ r) l. |, O
∞( N; M! i: g, q$ j! ?+ o
M-blocks机器人里含有一个飞轮
7 r4 n( P; g2 K) o: ]' ~可以达到每分钟20,000转的速度5 q4 N1 V& u/ {0 T2 P
每个M-blocks机器人
2 n9 K1 d( F% n6 N都可以移动、翻转或进行连跳动作
. R8 o) k- N7 u( a, X z▼/ Y7 S$ ?. ]- R/ g7 n* `
 - i. X8 Q7 E' O; j, z
∞! o$ U( s( R6 H8 t$ c
M-blocks机器人的
0 s/ ~; U$ r7 L w每个立方体面包含四对磁铁2 @- C4 F) e* E6 u! F1 G
以帮助M-blocks机器人彼此排列和连接
8 | Y4 y( U* v. T' M5 B并且每个边缘具有一对滚针形磁铁0 Y! Z- N+ Y1 c0 z
充当M-blocks机器人的枢轴
: d% P# f {* L▼; A2 l% s' m0 w% K. u+ f
 5 W) K% q* o& N, @. t) Q+ A2 J+ M
∞- |. F: `4 o4 w. p
接下来，研究人员) w: A+ }1 R4 ~* _" r+ ?
希望能够建立一个可以编程使用的算法
# _0 X, Z! y4 V5 \! j' a而不是手动控制M-blocks机器人8 |* T2 R! T8 z+ l" O) j1 B
“我们希望数以百计的M-blocks机器人
, r- y) `; V" `* f0 M# A在地板上随机分布的，他们要能够识别对方
# n' T8 t/ O* `5 H凝聚和自动转变成一个椅子、梯子或桌子等物体 “
2 A5 R8 h7 V& O# E▼
& l3 U% x. }' ?# K: q! y) k( B % E2 \. B( ^' \, i: l* l% l
. C" W. u; c! |. K3 F/ }- E; D- v3 \7 ~6 E, R6 n6 j P
0 B9 F2 e$ _ I; n+ I0 t) L% D" | |
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