本帖最后由 小河HH 于 2017-1-4 18:56 编辑 # m$ @8 w1 H% Y* d" k3 w
6 \# k* U' _7 D
如果一个正立方体可以随意翻转
R+ ?& H2 l+ U1 @还可以单点站立，并保持自我平衡
4 E0 E+ v: f' b g0 Q2 L3 A% I根本推不倒它，是不是感觉好神奇* w0 G0 T3 Q% F
▼
: ^! @/ ^9 F, E. `' |" {! Y[backcolor=rgba(255, 2 $ t4 q& T8 I4 u& K
瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）/ E% j% _8 H4 t: v$ d7 C2 e' E
动态系统与控制研究小组
& \! H2 e, p w: s- M6 v创造出一个可以随意翻转
- ~: l" i8 @* S/ \: \. V; K, F实现高难度自我平衡的% |5 i8 Y7 x# j
正方体机器人Cubli- c6 z: C/ N+ ~2 O g2 M
▼# h; { i# {2 F! J- B! I& `: _' Z
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] Cubli机器人有三个内置的转轮
# @2 A: ^. f6 O. S: |9 a; [/ g它们沿着不同的轴调整转速和角动量
' R) K: r% g( e+ l% ~, J- Z* o% ]从而产生足够的动力来保持立方体的平衡# s' A8 G0 I+ G9 U& ^
▼: t6 {* l" W# z
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] ( F3 ^, h& C# t% G, x+ K8 V1 Y
∞
2 j# n+ N8 K/ |# R% b原理简单理解为任何物体在旋转时' y/ u2 b# @, ]+ y# t7 Q" l9 J" E
都会产生一种稳定旋转轴的效例如陀螺静置不能站立! q" N- b1 Z* @; ^3 i& @
[ba但一旦转起来就能立得稳当，而且越快越稳 l5 V9 [8 e! @: [9 P$ s* g
这就是角动量守恒定律的体现* C0 J7 q) Y5 U2 A! T# T, c
$ i/ r" t8 p) b _[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
6 k' S- }, j5 T; ]: f8 r8 M$ y" P; M[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞3 ~ }+ O3 l9 p+ l
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人中% j9 c$ E- E& G# o( v7 M+ A
[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2 H$ w* p9 C; f9 s% X
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]于是在三维空间里获得了相当的稳定性。- _% H% |4 g$ u! A
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人主要部件1 L0 v. \, V- o
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮，就是中间那个黄色的大圈圈
+ p+ W! r9 d4 c/ \8 I[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼8 y* H: d7 b) _9 e- q x8 A
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] / G; S# X6 ?2 s" e4 q; ]
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
2 Y- B$ z" F% H& p* L7 O[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮作用是由电动马达连接的转轮
5 V; s! O( ]$ Q; d3 V[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4 o0 q: R+ ^7 Q- k9 ^
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]从而达到不倒翁的功能——悬停$ H, z: W" I; p8 Q2 ]
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
: a2 i+ D$ u4 t7 X9 z z2 f[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] ) p4 X' o1 Q& O" Z, }! I
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞; Y2 @6 t- v2 U7 p% V3 h5 E# V0 @/ [
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人走动原理：
5 s: U O; Y, R* K% u! W! E[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]反应轮转动使Cubli机器人% c( G) k* M' A( ^. U& J
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]只有一条边线与底面接触
3 l+ d3 G, m7 A6 L[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]达到单边平衡的状态
% r' P: S o- J+ H- A[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]接着反应轮旋转转动
" D1 I$ a1 j" _$ {6 M* S" h" v[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]使Cubli机器人单点站立平衡
4 }1 n' Z1 Y' o[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]这样就达到了走动的目的4 K$ u4 @' Y6 o& H# ]0 u- H8 s
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
+ R# y6 A- a: P ~$ F/ K[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] # y6 {# h& ^# c1 e7 a
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] 6 K, d$ O7 P8 R J& l' i' i: Y
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
% I0 y. c( _: T1 K4 X/ d! X[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人在
5 V M O1 r/ B* {( r0 U0 Q[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]完全不借助外力的情况下自行翻滚
; S3 C; w+ A. A[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]▼
. ?+ `! |7 G c9 P! z[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]
3 x8 k( |+ d s7 }9 k9 E[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]∞
/ {& J# a+ r8 |9 {/ s[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]Cubli机器人的工作原理
- t" P) ~* o$ s) z$ `+ `* V[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]麻省理工学院（MIT）的一个研究小组
% u5 R$ t) C; t, r$ z# ?[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]创造出另一种盒子机器人“M-blocks”7 ^3 p, X2 D" z3 x" y; T
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]它可以自行重组
) L: W' b6 ] ~, F[ r+ f% \ I: f7 R# S( ^
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)] 6 I6 B; \) W3 g4 e4 A
[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.298039)]M-blocks机器人也是个立方体
$ u* F/ L! {; X# e4 q+ F有磁铁嵌入在其侧面和边缘% c; e. x. @0 V
它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡
; o3 C0 v4 M8 N: b! [但它们可以跳到地上到处走来走去
. n& r% m; Y3 l- @" J2 m▼' W J: U. n6 b, T
 I; {: {5 D; F3 g) o- f$ W4 k
∞" x5 f r) H* h9 }" b! g
M-blocks机器人里含有一个飞轮: A) A4 z" o6 W$ m0 b
可以达到每分钟20,000转的速度
6 a: c2 ^. w3 Z$ [每个M-blocks机器人8 H% p7 a" m3 k V* I* @* C( R
都可以移动、翻转或进行连跳动作% r0 J) J2 e) `% m) I2 g
▼3 J% P( A+ @. g5 m
 9 ^. {$ q5 P1 Y' y5 L5 z
∞
/ H" ^4 X* b0 ~0 v- d; sM-blocks机器人的
3 ~, z/ e m: h( l9 T, k( E每个立方体面包含四对磁铁
* I/ I+ F) F( w3 ?; d" G& c: p以帮助M-blocks机器人彼此排列和连接) D/ v. L4 C: l( R5 n- C6 Y% Z
并且每个边缘具有一对滚针形磁铁
+ ^2 Q$ P9 _: R/ K充当M-blocks机器人的枢轴, S, @6 r ], I7 `1 M# E
▼, O1 R7 l# @! f- k- W1 X
 $ ~3 X2 G* Q, z q# P
∞& M h9 V4 ?# d! v
接下来，研究人员
* d6 t) z* G( S: |% n+ y9 Q+ c7 F希望能够建立一个可以编程使用的算法
% a$ O# x1 Z$ n) R' w q B而不是手动控制M-blocks机器人2 k, c, A- [) B
“我们希望数以百计的M-blocks机器人' M# v$ `; n; o5 K4 v# T6 i
在地板上随机分布的，他们要能够识别对方
1 Q3 N- [1 e. E7 V& V% Y9 K9 H凝聚和自动转变成一个椅子、梯子或桌子等物体 “0 b$ w( p+ ~! Q
▼& L" D3 Y3 C+ B7 |
 " v3 S3 e" l$ i$ `
: L c( W* b1 Q+ h3 D
: p7 n2 n8 |2 y4 j G3 @! e2 X% R, m5 P- L
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发表于 2017-1-4 18:54:02
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