3D打印的机器人也可以跳高!近日美国哈佛大学通过3D打印制作出一款会跳高的机器人,可跳至其身高的6倍高度。
??跳高机器人是用软硬部件混合构成的。软体机器人比僵硬的金属机器人灵活性更强、更安全、更有弹力,但软体机器人的制造时间比较长。
??3D打印让人们可以更经济、便捷地制作出结合软硬材料的物体。硬材料有助于驱动和控制机器人;软材料可以让它们更好地抵抗压力。
??这个机器人为了跳起来,气动腿中被充满了气,一旦这些腿“发力”时,就可以控制机器人行走的方向。然后,一个中间腔内的丁烷和氧气混合物会被点燃,产生小型爆炸从而让机器人“飞”起来。而充气腿会帮助其缓和着陆时的冲击。
??在弹性测试中,一个机器人跳了100多次依然完好,另一个机器人跳了数十次1米多高的高度也同样完好无缺。相比之下,坚硬的机器人虽然可以跳得更高,但是弹跳5次就会损坏。
驱使智能制造和物联网产业产生的原因,是因为智能化生产可全面提升生产率和稳定性。西门子工业部门主管鲁斯乌尔姆介绍说,通过结合数字生产模式与实际生产,西门子的电子工厂增加了4倍的生产率。同时,每一百万件生产出的成品中仅有12个次品,大大减低了错误率。此外,完成最终成品的时间最多可缩短50%。
机器人不仅是在工厂生产方面取代人类,它甚至深入了人类其它生活领域。《纽约时报》中文网去年10月报导了越来越像人类的机器人陆续被开发出来,它们开始执行人类进行的任务。
法国机器人制造商Aldebaran将推出一种仿人机器人罗密欧(Romeo),其工作是照顾老人和帮忙料理家务。另有一种仿人机器人NAO,若你轻轻亲吻它的脸颊,它也会作出反应,轻碰回你的脸颊,并发出轻吻的声音。
文章声称,机器人的用途将不局限在工厂或医院进行重复性的工作,它开始在世界各地穿梭,甚至可以“与人类合作”。以前的机器人需要人来控制,现在越来越多的机器人可以在没有人类直接控制的情况下执行任务。
机器人甚至可以与人类进行肢体上的互动,例如,乔治亚理工大学健康护理机器人(Healthcare Robotics)实验室中的机器人科迪(Cody),能够当舞蹈员或需进行物理疗的病患的舞伴。生物医学工程学副教授查理.肯普(Charlie Kemp)说,可以把科迪与人类的互动行为当做了解人与机器人之间身体互动的途径。
调试方法编辑
1、初始化参数
在接线之前,先初始化参数。[2]
在控制卡上:选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存,确保控制卡再次上电时即为此状态。
在伺服电机上:设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说,建议使伺服工作中的大设计转速对应9V的控制电压。比如,山洋是设置1V电压对应的转速,出厂值为500,如果你只准备让电机在1000转以下工作,那么,将这个参数设置为111。
2、接线
将控制卡断电,连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是必须要接的:控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后,电机和控制卡(以及PC)上电。此时电机应该不动,而且可以用外力轻松转动,如果不是这样,检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机,检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化,否则检查编码器信号的接线和设置
3、试方向
对于一个闭环控制系统,如果反馈信号的方向不正确,后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动,这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数,看电机的转速和方向是否可以通过这个指令(参数)控制。如果不能控制,检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数,电机正转,编码器计数增加;给出负数,电机反转转,编码器计数减小。如果电机带有负载,行程有限,不要采用这种方式。测试不要给过大的电压,建议在1V以下。如果方向不一致,可以修改控制卡或电机上的参数,使其一致。
4、抑制零漂
在闭环控制过程中,零漂的存在会对控制效果有一定的影响,好将其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数,仔细调整,使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性,所以,不必要求电机转速对为零。
5、建立闭环控制
再次通过控制卡将伺服使能信号放开,在控制卡上输入一个较小的比例增益,至于多大算较小,这只能凭感觉了,如果实在不放心,就输入控制卡能允许的小值。将控制卡和伺服的使能信号打开。这时,电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。
6、调整闭环参数
细调控制参数,确保电机按照控制卡的指令运动,这是必须要做的工作,而这部分工作,更多的是经验,这里只能从略了。