振动模块铺平了移动物体的方法

文章:Edn Asia万博官方app

原型机是由旋转电机制造的,公称力为115克,足以摇动和移动四脚椅子。

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韩国卡斯特和他的团队工业设计部的Daniel Saisker教授设计了设计振动模块,可以轻松地连接到家具和物体,这可能是一个受到影响因素有限的人的欢迎,包括老年人。将这些振动模块作为大规模生产的物体的一部分嵌入,可以提供几乎任何物体移动的低成本方法。

以前在微机器人中应用了作为定向运动的原理的振动。例如,通过在其两条腿上的一对振动中产生的离心力,三腿的千鲈移动。不平衡的重量将机器人转换为棘轮,并且得到的运动相对于输入振动是确定性的。该团队表示,他们是第一个添加振动执行器,无论其结构性属性如何,都要确定振动执行器。

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图1:嵌入式模块的特写镜头。(来源:KAIST)

由特定振动模式产生的扰动取决于无数的参数,包括但不限于接触表面的微观性质。关键挑战是经验发现并选择振动模式的序列,以将物体带到目标姿势。

首先,该团队通过操纵电机的幅度来系统地探索了对象的响应。这产生了可用的动作池(翻译和旋转)。然后,研究人员从这个池计算出最有效的方式(在移动时间或移动的数量方面)使用优化策略从姿势A到姿势B,例如遗传算法。可以不时地重复学习过程,以解释机械响应的变化,至少对于振动的模式,这些模式有助于更改的变化。

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图2:振动电机的特写镜头。(来源:KAIST)

原型模块采用偏心旋转电机(345-002型精密微直流),标称力为115克,这证明了足以摇动(和最终的LOCOMOTE)四针宜家椅子和小家具,如桌子和凳子。电机由NiMH电池供电,并通过低成本ESP8266 Wi-Fi模块无线通信。该团队设计了使用带子外部附加的模块以及嵌入家具中的电机。

为了研究一般的方法,研究团队使用了一个头顶上的摄像机来跟踪椅子,并生成可用的动作池。研究小组证明,该系统发现了类似枢轴的步态和其他步态。然而,正如你可以想象的那样,使用预先计算的序列移动到目标姿态并不能最终提供完美匹配。这是因为接触属性随位置而变化。虽然这可以被认为是一个二次干扰,但在某些情况下,它可能必须不时地重新计算移动矩阵。例如,这把椅子可以移到潮湿的地方,在塑料地毯上等等。

家具的原理和应用被称为“Ratchair”作为Portmanteau结合了“棘轮”和“椅子”。2016年ACM Siggraph新兴技术证明了朗廷海,并获得了日本经济,贸易和工业部(Meti)和日本数字内容协会的联合组织的DC-Expo奖项(DCAJ)。


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