Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Mergând mare cu Legos

Inovația se întâmplă oriunde, oricând, cu orice. Uneori, nu aveți nevoie de o grămadă de unelte costisitoare sau de echipamente cu mai multe silabe pentru a institui amestecul final de artă și știință. Uneori, ai nevoie doar de imaginație și de câteva legi ... Ei bine, cei și un constructor de Lego foarte bine realizat.

În primăvara anului trecut, am comandat lui Brian Cooper 3D Systems să creeze o capodoperă realizată complet din Legos. Un absolvent și inginer software de la MIT, Brian (cunoscut ca "Klaupacius") este cunoscut în comunitatea Lego pentru construirea modelelor robot unice mari, echipate cu angrenaje, iar e-book-ul său instructiv, Teknomeka, a ajutat oamenii să construiască mari peste tot lume. Puteți vedea lucrările sale în show-uri Lego, precum și în televiziune și filme.

După un an, a produs o pisică albastră uimitoare numită Geo. Este o dovadă a cât de departe te poate lua imaginația. Aș vrea să-l dau lui Brian să ne dea curajul cum a făcut această creatură incredibilă.

Articularea aduce un model la viață sau echivalentul robotic al vieții.

Geo - DAC

Construiesc doua tipuri de roboti Lego: roboti "reali" (motorizati si controlati prin intermediul calculatorului de bord sau telecomanda) si roboti "fantastici" (posibili cu mecanisme manuale). Roboții mei adevărați sunt mai utili, din moment ce biții stilisti tind să se rupă când un robot rulează amok. Roboții mei fantezie sunt destinați să fie așezați și expuși la convenții (www.BrickCon.org), așa că investesc mult timp în apariția lor ca mecanisme interne. Roboții fanteziști comandă, de asemenea, o poveste înapoi pentru a le explica existența. Având în vedere acest lucru, vă dau povestea lui Geo:

Geo este un Companion Animoid Durabil (DAC) dintr-un moment viitor în care animalele de companie robot au înlocuit cea mai mare parte animalele de companie. Acestea imită toate comportamentele dorite pentru animale de companie, în plus față de furnizarea de funcții de securitate și întreținere în casă. Ei au simulat rețele neuronale și pot dezvolta o legătură interactivă unică cu proprietarul lor, care durează o viață.

Material de referinta

Am construit o albină Lego odată, și mi-am dat seama că cele două picioare din spate trebuiau să fie mai lungi și să îndrepte înapoi spre echilibrarea corpului. Trebuie să înveți cum mergeți, pentru că nu vă dați seama cât de vagă este imaginea dvs. mentală a structurii mecanice a animalului până când încercați să o construiți. Efectuarea lui Geo nu a fost o excepție. A trebuit sa pun intrebari, cum arata cu adevarat piciorul posterior al unei pisici sub blana? Care sunt proporțiile corpului? Care este poziția naturală?

În același timp, am preluat inspirația mecanică dintr-o linie de jucării robot de animale japoneze, Zoids, dar s-au despărțit de aceasta când am început să studiez structura reală a articulațiilor feline. Totuși, era normal ca un viitor robot de companie să împărtășească puțin stilul acestor jucării futuriste.

Scheletul

În ultimii 30 de ani mi-am dezvoltat tehnica de construcție ca mijloc de a face modele mai mari și mai puternice, cu mai puține părți. Mai degrabă decât sculptând o masă solidă de cărămizi, construiesc un schelet de fascicul Lego Technic interconectat, care este apoi acoperit cu o piele placată. Eu îl numesc tehnica "zgârie-nori".

Dezvoltarea cadrelor. Totul a început cu un picior din față.

Finalizarea cadrelor și jupuirea. Locurile de ridicare inferioare ale barei.

Interesant, dar inutilizabil, gât, genunchi și încheietura mîinii, plus un dispozitiv de acționare Lego liniar care a rezolvat o mulțime de probleme.

Pentru un robot, secțiunile scheletice sunt conectate prin îmbinări, iar acestea sunt în centrul unei iterații intense de proiectare pentru a satisface trei necesități critice: 1) domeniul de mișcare 2) rezistența la forță 3) o interfață de utilizator accesibilă. (Încercarea de a satisface toate aceste trei cerințe duce, de obicei, la un coș de prototipuri comune respinse, pe care le păstrez asamblat pentru utilizare ulterioară.) Pentru articulația genunchiului, am crezut că am un pachet perfect de îmbinare utilizând o unitate de angrenare cu melc și am fost atât de încântat că l-am numit un "pachet de distracție", dar testarea a arătat că uneltele din plastic ar putea aluneca și se vor uza și ar fi dificil de înlocuit în structura finită. În plus, este nevoie de o mulțime de putere pentru a susține un model de doi metri, înalt, de trei metri. Deci, acest lucru a intrat în coșul de respingere și am trecut la actuatori liniari, făcând articulația ca un triunghi cu o margine reglabilă, care este foarte puternică.

Scheletul complet are 15 axe de articulație acționate de acești actuatori, șase axe acționate de angrenajele melcate și șase axe fără mecanism de antrenare, deoarece sunt perpendiculare pe gravitate și frecare este suficientă pentru a controla unghiul.

Recipientul de respingere este de asemenea umplut până la margine, cu un design eșuat al gâtului și articulațiilor umărului.

Pielea

Am vrut să folosesc părți foarte curbate, astfel încât modelul să aibă o strălucire luxoasă. În timp ce Lego vine în multe culori, ele nu produc toate piesele în toate culorile. După cum sa dovedit, cea mai atrăgătoare culoare cu cea mai mare varietate de piese curbate a fost albastru. Galbenul este o culoare de accent mare și am vrut să folosesc toți dinții galbeni. Dar a existat o problemă: în mod uimitor, am putut găsi numai dinții mici din Europa, prin www.bricklink.com, pentru o sumă care mi-a ofensat sensibilitățile. (Ca o notă laterală, constructorii pro nu cumpără seturi Lego întregi.Alți oameni cumpără seturi complete și vinde piesele individuale pe BrickLink. Nu puteam construi pe scara pe care o fac fără ea.

Articulat blana. Atașare robustă pentru componente pentru a evita vărsarea.

Alte note de proiectare:

  • Am avut ideea de a face pielea reglabilă prin articulare, astfel încât placarea suprapusă de la gât până la talie este atașată cu zeci de articulații cu bilă și soclu.
  • Am vrut ca modelul să aibă un flux sinuos de la nas la coadă și a accentuat acest lucru cu o coloană pronunțată, de asemenea legată de îmbinări cu bilă și soclu.
  • În partea inferioară dintre picioarele din față și din spate există două patch-uri în mod deliberat fără piele, pentru a servi ca puncte de siguranță în timpul deplasării modelului.
  • Coada arată foarte plină de viață și invită să fie jucată, deși acest lucru nu este recomandat deoarece este menținut la loc cu balamale mai puțin robuste "clic". Ping sa apucat de coadă când a văzut-o pe Geo pentru prima dată, dar ea poate face asta. Acesta este animalul ei de companie din viitor.

Proiectul

Per ansamblu, proiectul Geo al lui Ping a durat un an pentru a finaliza cu atât mai mult timp petrecut pe inginerie ca stil artistic.

Expoziția publică este întotdeauna o modalitate excelentă de a încheia un proiect pe termen lung, care vă energizează pentru construirea epică a anului viitor! Geo va fi afișat la BrickCon 2013 în Seattle, sambata 5 octombrie și duminică 6 octombrie.

O jucărie preferată a unei pisici robot este, firește, un șoarece optic.

Acțiune

Lasa Un Comentariu