細(xì)胞機(jī)器人的四足形態(tài)

 

　　繼上周推出無人機(jī)送貨后，亞馬遜又花七億美金買下倉儲機(jī)器人。隨即，谷歌也披露收購7家科技公司，欲打造機(jī)器人帝國。巨頭們的頻頻大手筆似乎在預(yù)示著：一大波“機(jī)器人”正在接近。

 

　　大洋彼岸的機(jī)器人離我們太過遙遠(yuǎn)，在國內(nèi)，一款細(xì)胞機(jī)器人于近期登陸眾籌網(wǎng)站，進(jìn)行項(xiàng)目預(yù)熱。

 

　　細(xì)胞通過“分裂”和“分化”形成不同的組織，進(jìn)而形成生命體。而北京航空航天大學(xué)的三名學(xué)生正是受此啟發(fā)，開發(fā)了細(xì)胞機(jī)器人系統(tǒng)。組成機(jī)器人的每個(gè)單體模塊像是生物細(xì)胞，將“細(xì)胞”按照不同的順序組裝可以形成多種機(jī)器人形態(tài)，比如蟲形、四足機(jī)器人形、機(jī)械臂形。

 

　　由于每個(gè)單體由兩個(gè)三棱錐組成，中間通過轉(zhuǎn)軸相連接，這使得細(xì)胞機(jī)器人運(yùn)動起來更加靈活，可以實(shí)現(xiàn)畫圖、舉物等動作，擺脫了“人形機(jī)器人”的笨重形象。

 

　　除了運(yùn)動，自動連接是細(xì)胞機(jī)器人的一大亮點(diǎn)。通過感應(yīng)，機(jī)器人主體可以獲知周圍的“落單”的單體模塊，進(jìn)行自動連接。甚至可以自動拆卸原有的模塊，自動連接新模塊。

 

　　據(jù)了解，在工業(yè)生產(chǎn)甚至航空領(lǐng)域，這種模塊化的機(jī)器人都有廣闊的想象空間。“在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，細(xì)胞機(jī)器人可組裝成適應(yīng)不同產(chǎn)品的機(jī)械臂。”“在航天領(lǐng)域中，由于受運(yùn)載火箭載重量及經(jīng)濟(jì)性的考慮，無法將各種功能的機(jī)械臂都運(yùn)送到太空中執(zhí)行任務(wù)，而細(xì)胞機(jī)器人系統(tǒng)可以根據(jù)不同的任務(wù)變換構(gòu)型。” 據(jù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人楊健勃介紹道。

 

　　但是，由于精度無法達(dá)到要求，將其應(yīng)用到工業(yè)和航空領(lǐng)域尚且無法實(shí)現(xiàn)。

 

　　不同于傳統(tǒng)的高校實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，細(xì)胞機(jī)器人更像是一個(gè)社團(tuán)產(chǎn)物：三個(gè)興趣愛好相同的學(xué)生組合在一起，憑借對機(jī)器人的喜愛想設(shè)計(jì)出一款屬于自己的產(chǎn)物。“大一的時(shí)候參加了自動控制協(xié)會，從中見識到了很多學(xué)長學(xué)姐們制作的各種機(jī)器人。剛開始的時(shí)候感覺很神奇，逐漸了解大致流程了以后就覺得自己也能做出來一個(gè)，就想動手試試。” 楊健勃如此說道。

 

　　2011年下半年，正在上大三的他們開始正式著手機(jī)器人項(xiàng)目。設(shè)計(jì)稿改過三次，直到將初稿改的“面目全非”才敲定最終版本。但這困難才剛剛開始。機(jī)器人的運(yùn)動，涉及到數(shù)學(xué)的大量算法。最初，單純的一個(gè)畫圓動作，都需要計(jì)算機(jī)計(jì)算半天。經(jīng)過數(shù)次改進(jìn)，才實(shí)現(xiàn)運(yùn)動方式的最優(yōu)解。

 

　　不僅在技術(shù)設(shè)計(jì)上存在困難，在殼體加工上也遇到了阻礙。由于殼體不進(jìn)行大批量生產(chǎn)，價(jià)格便宜的工廠做不了，能做的加工廠價(jià)格過高。在一個(gè)月都未找到合適工廠的情況下，楊健勃們借用數(shù)控銑機(jī)床自己刻，但四五天都沒做出一件成品，當(dāng)時(shí)迫不得已只能試著修改整個(gè)設(shè)計(jì)。好在，最終有合適的加工廠接下了這個(gè)單子，這個(gè)項(xiàng)目才得以繼續(xù)，但殼體也成為整個(gè)機(jī)器人最貴的部分。

 

　　辛苦沒有白費(fèi)，在今年的大學(xué)生挑戰(zhàn)杯上，細(xì)胞機(jī)器人獲得了一等獎。

 

　　對于學(xué)生科研項(xiàng)目而言，最大的意義似乎便是參加比賽，之后便失去了下文。細(xì)胞機(jī)器人也面臨這樣的問題。

 

　　但是若將幾年的心血就此擱置，楊健勃們感到不舍，因此他們產(chǎn)生了商業(yè)化生產(chǎn)的打算。目前，他們正在進(jìn)行天使投資洽談，打算將細(xì)胞機(jī)器人量產(chǎn)，做成可以自由組裝的機(jī)器人玩具。