法國發(fā)明家3D打印模擬人類行為的雙足機(jī)器人

隨著機(jī)器人和3D打印技術(shù)的進(jìn)步，科幻與現(xiàn)實之間的界限越來越模糊，使得機(jī)器人比以前功能更強(qiáng)，更像人類。盡管可能導(dǎo)致對于終結(jié)者式機(jī)器人的聯(lián)想，雙足和人形機(jī)器人還是足以吸引我們的目光。實際上，這也能夠幫助我們從另外一個角度觀察人類自己的行為。

這也是法國發(fā)明家、技術(shù)顧問、機(jī)器人設(shè)計師Fabrice Noreils在過去幾個月里要做的事情。他的項目——Artbot，就是要設(shè)計和建造一個雙足機(jī)器人來模仿人類的情緒和身體的行為。在花費(fèi)了幾個月進(jìn)行設(shè)計并3D打印出所有的零件后，近日這部機(jī)器人終于組裝完成了。

機(jī)器人Artbot直立高度有65厘米，其每一個3D打印的部件都是使用Form1+ 3D打印機(jī)完成的。Nobeils承認(rèn)，自從去年11月份開始打印以來，他多次更換3D打印機(jī)，最終才找到了這臺讓他驚喜的機(jī)器?！拔医K于了一臺工作得非常好的3D打印機(jī)了，我經(jīng)常會對它的打印質(zhì)量感到驚喜，它所有的部件都配合得很好，不需要做額外的調(diào)整?！彼a(bǔ)充說，如果沒有Form1+和位于英國的支持團(tuán)隊，他不可能創(chuàng)造出這臺機(jī)器人。

機(jī)器人Artbot目前還只是一個骨架，Noreils正打算在為它設(shè)計一套外殼，同樣采用Form1 + 3D打印機(jī)打印，給它一個更美觀，也許更真實的外觀?！斑@個項目中的一個關(guān)鍵部分是關(guān)于機(jī)器人的設(shè)計藝術(shù)的，也就是說，機(jī)器人的外觀設(shè)計是必不可少的。”Norbreils說。然而，Artbot目前的形式讓我們看到了細(xì)節(jié)、連線和各個部件，所有這些結(jié)合在一起讓這臺機(jī)器人“活”了起來。用來將本機(jī)使用壽命的細(xì)節(jié)，接線和多個部分。Artbot當(dāng)前的特點(diǎn)包括一個“老土”的自動化的腦袋，腦袋上的天線、眼睛和下巴都可以活動；一個由“PIXY”凸輪、關(guān)節(jié)連接的軀干和骨盆；以及由關(guān)節(jié)連接而成的腳。

據(jù)Noreils介紹，腳是最復(fù)雜的部分，每只腳都是由一個樹脂框架、一個硅膠層、一個彈簧、一個電機(jī)和壓力傳感器組成的。一開始由于一些問題甚至影響到了機(jī)器人的穩(wěn)定，導(dǎo)致他最后不得不重新設(shè)計足部。例如，由于腳踝的旋轉(zhuǎn)軸太靠近腳跟，這意味著機(jī)器人需要曲折前進(jìn)才能保持其平衡。Noreils通過增加腳的長度，包括前腳和足弓來解決這個問題。此外由于軸線與腳踝之間的距離過小，他不得不重新定位負(fù)責(zé)前腳的馬達(dá)。

保證絕對完美的穩(wěn)定性是關(guān)鍵，因為該項目的目標(biāo)是讓機(jī)器人向一個真正的人那樣活動。Nobeils甚至不斷研究人類的步態(tài)，以便更好地理解和復(fù)制我們的行走方式。他考慮的不僅僅是腿和腳之間如何相互協(xié)調(diào)，如何與地面相互作用，甚至還包括骨盆和胸部的運(yùn)動是如何影響及形成每個人獨(dú)特的行走風(fēng)格。此外，他還提出了一個軟件架構(gòu)大綱，以生成和運(yùn)行特定的步態(tài)。目前，他正使用Geomagic CAD軟件來設(shè)計零件以及主要由Dynamixel伺服電機(jī)組成的電子系統(tǒng)。

盡管Artbot項目的主要目標(biāo)是創(chuàng)建一個外觀和行動都盡可能象人的機(jī)器人，不過Nobreils還有三個重要的目標(biāo)要達(dá)成。

首先，他希望能夠形成一個商業(yè)計劃，評估市場狀況，找到可被接受的細(xì)分市場，從而使這一技術(shù)能夠為中小企業(yè)產(chǎn)生利潤。

其次，他計劃對心理因素進(jìn)行評估?！叭诵螜C(jī)器人不是一個簡單的事情?！彼麑懙馈?“有些人正在尋找完美的模擬，我們應(yīng)該關(guān)注他們這樣做的“更深層次”的動機(jī)?！币虼耍胙埿睦韺W(xué)家和精神分析學(xué)家分享他們的真知灼見。

最后，Nobreils還希望聽到來自機(jī)器人和3D打印愛好者們的想法和建議，并將他雄心勃勃的計劃向整個創(chuàng)客社區(qū)開放。