神奇的自平衡
如果一个正立方体可以随意翻转,还可以单点站立,并保持自我平衡,根本推不倒它,是不是感觉好神奇!▲正方体机器人...
如果一个正立方体可以随意翻转,还可以单点站立,并保持自我平衡,根本推不倒它,是不是感觉好神奇!
▲正方体机器人Cubli
瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)动态系统与控制研究小组创造出一个可以随意翻转,实现高难度自我平衡的正方体机器人Cubli。该机器人的边长大概6英寸(约15厘米),它可以通过不断翻转自己走动;还可以单边、单点站立平衡在平面以及斜面上。▲触碰它时,会自动调整平衡姿态
原理简单理解为任何物体在旋转时,都会产生一种稳定旋转轴的效果,例如陀螺静置不能站立,但一旦转起来就能立得稳当,而且越快越稳——这就是角动量守恒定律的体现。Cubli机器人中,三个垂直表面的法线方向都被飞轮稳定起来,于是在三维空间里获得了相当的稳定性。
▲Cubli机器人
Cubli机器人主要部件:反应轮,就是中间那个黄色的大圈圈。
▲Cubli机器人
▲Cubli“走动”
▲ 机器人“走动”演示
Cubli机器人在完全不借助外力的情况下自行翻滚!
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机器人的工作原理
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麻省理工学院(MIT)的一个研究小组创造出另一种盒子机器人“M-blocks”,它可以自行重组。
▲MIT自我组装的M-blocks机器人
M-blocks机器人也是个立方体,有磁铁嵌入在其侧面和边缘,它们不能像Cubli机器人那样保持高度平衡,但它们可以跳到地上到处走来走去。
▲MIT自我组装的M-blocks机器人
▲M-blocks机器人
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M-blocks机器人的视频介绍
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德国牛人也设计了一个平衡装置,不仅可以自动把铁球移动到中心位置,还能通过手动操控,自由定位铁球的位置。平衡算法和机械组装必须要一定程度上的完美精准结合才能有如此效果,所以不得不佩服德国人的精湛制作技术!▲平板上放置一个钢球
任意推动钢球都可以平衡
▲将钢球拖到平板一角
松手后钢球回到中心平衡位置
▲将钢球扔到平板上
马上停到平衡位置
▲这个平衡装置可以遥控控制面板的起伏角度
▲无论面板角度如何改变
最终钢球都会停到平衡的位置
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