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龙骑士现身?来看看好玩的爬行机器人
  • 2015-1-30 15:51:32
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:王诚
  • 作者:
【电脑报在线】在很多特殊的地形下,用轮子的载具不见得比用腿的生物跑得快,所以,早在三国时期,诸葛亮就设计出了木牛流马这样带腿的载具(呃……不要用考古学家的眼光来较真,小编知道那只是一种特殊的推车),而且对于行走载具的研究,古今中外的科学家们也从未停止过。


        在很多特殊的地形下,用轮子的载具不见得比用腿的生物跑得快,所以,早在三国时期,诸葛亮就设计出了木牛流马这样带腿的载具(呃……不要用考古学家的眼光来较真,小编知道那只是一种特殊的推车),而且对于行走载具的研究,古今中外的科学家们也从未停止过。

        到了现代,多足爬行机器人已经并非只存在于科幻电影或游戏中了,《星际争霸》中的“龙骑士”其实已经有了类似的成品,而且已经投入了军事应用!而我们也可以很轻易地买到或DIY出自己的爬行机器人,体验一下未来科技!

游戏中的知名爬行机器人


《星球大战》中的ATAT四足装甲车谁人不知,哪个不晓?

 

《星际争霸2》里更是在一代龙骑士的基础上扩展出了不朽者和追猎者两大四足机器人

        要说爬行机器人中最出名的,应该算是《星球大战》中的ATAT四足装甲车了,超长的四条腿,跨越障碍的能力无可匹敌,一出场就能给对手窒息的压迫感。另一个爬行机器人爱好者就是暴雪,其招牌大作《星际争霸》中首次出场的四足机器人龙骑士人气极高,不用转向就能朝各个方向行走,空地通吃,实乃神族阵地战主力,而到了《星际争霸2》,暴雪更是在此基础上加入了不朽者和追猎者,前者注重超强攻防,后者在机动性上更加出色。

        虽说这些爬行机器人都是电影或者游戏中的设计,但从原理和技术上来讲,确实是完全可以制造出实物的,下面就让我们来看看现实生活中的爬行机器人。

  

现实中的爬行机器人:翻山越岭如履平地


波士顿动力学工程公司出品的“大狗”机器人


大狗机器人在各种地形环境下都应付自如

        波士顿动力学工程公司研发的四足机器人“大狗”定位于军事、救灾和科学探索等应用,它的四条腿完全模仿动物的四肢进行设计(和龙骑士的八方向行走有区别),内部有特制的减震与平衡装置。

        机器人的长度为1米,高70厘米,重量为75千克,从外形上看,它的确就像是一条大狗——只是没有脑袋。机器人的内部有行动控制单元,可根据环境的变化实时进行姿态调整,就算你突然从侧面使劲踢它一脚,它也只是往一边退,而不是被踢翻,自动平衡能力可见一斑。另外,大狗还配备了大量的传感器,操作人员能够实时地跟踪大狗的位置并监测其系统状况。

        大狗的行走速度可达到7千米/小时(奔跑速度更快,这里卖个关子,在以后的文章中介绍),能够攀越35度的斜坡,可携带超过150千克的武器或其他物资。大狗既可以沿着预先设定的简单路线自动行进,也可以进行远程控制。可以预计,在未来的战争或是救灾、探索行动中,爬行机器人依靠其超越车轮载具的强大机动性会在特殊地形的应用上成为主力。

  

只要你愿意,自己DIY“龙骑士”也不在话下


全套一体机六足机器人的价格大约在万元左右


比较迷你的四足机器人DIY套装价格不超过300元


第三代MorpHex MK六足滚动机器人萌到极限


WOWEE ROBOQUAD四足机器人完全是“龙骑士”翻版

        军用的那些爬行机器人咱是肯定买不起、玩不到了,不过针对发烧友和玩家的爬行机器人咱还是可以体验一下的!

        高端的多足机器人中,支架+电机+主控的豪华组合也还是要过万元的,这种适合发烧级玩家或者是高校学生搞研究用。对于一般的DIY玩家来说,买一个几百元的套装组合也还不错,比如淘宝上可找到的Hexapod3,支架+12个舵机(电动机)总价才200元出头,再加个32路(可最多同时控制32个舵机,加一个遥控手柄就再添几十元)的舵机控制板也只需要再添几十元,剩下的就看你自己的动手能力了。

        当然,如果DIY难度太高,你也可以选择成品,像是MorpHex MK这样可以变形成球的六足机器人,可以滚也可以爬,还有酷炫的灯光效果,的确是非常值得期待——这款挪威发烧友制造的神器已经计划推出零售版,但上市还得等等。而WOWEE的ROBOQUAD就是非常成熟的零售品了,从外观看,它完全就是龙骑士的翻版,除了8个舵机可以提供灵活的行走姿势外(包括翻越障碍和各种花式舞步),它的智能程度也很高,例如它可以识别移动物体并进行追赶,你还可以训练它学会更多的花式动作,不过,这款产品暂时只能海外购,淘宝代购价格基本上都在1500元左右。

        如果你对自己的动手能力没信心,也觉得WOWEE ROBOQUAD太贵,那么请往下看,2××元就可以玩到成品的四足遥控机器人。

  

不到300RMB,28个动作,入门四足机器人上手玩

 

智能四脚兽

参考售价:268元

  

它可以挥手、立正、8方向行走,甚至还能“跳舞”

        说到底,爬行机器人行动的核心就是主控电路对驱动机器足的舵机的智能控制。对于专业的爬行机器人来说,会内置类似无人机使用的陀螺仪、IMU(惯性单元)来实现自平衡,而一般的遥控爬行机器人则只是将动作事先编排好,然后通过红外遥控器选择需要的动作而已。

        几百元的爬行机器人你就别指望什么智能自平衡、卫星定位、自动路线规划等高级功能了,能体验一下爬行机器人的运动机制就好——当然,你完全可以在此基础上进行简单的DIY,比如给它加装无线摄像头(完全可行,因为它的头可以自由仰俯和旋转!),让它成为爬行偷拍利器!

        小编手里这款四足机器人结构比较简单,一共使用了4个舵机分别控制4条腿。一开始小编还觉得4个舵机太过简陋,但玩了一会儿发现只用4个舵机的旋转就能实现如此多动作,也确实难为编排控制程序的这位工程师了(特别是跳舞的时候在地上扭啊扭,能把你笑抽了)……,除了简单的编排动作,小编还试了一下编程模式(其实就是在预设的动作中选择一些来自由组合,最多可以组合28个动作),还是蛮有意思的。当然,受限于舵机的数量,它的4条腿总共只有4个关节,底盘也比较低,翻越障碍什么的就别要求太高了,200多元的机器人,能达到这个水平也算不错啦。

 
本文出自2015-01-26出版的《电脑报》2015年第4期 A.新闻周刊
(网站编辑:pcw2013)


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