当积木智能化
2013-12-29一问诺夫
面对可以电脑编程,拥有两千多个零件的乐高机器人套装,你是不是会手足无措?
这并不奇怪,因为除了几个针对小学生的、集动手能力、编程控制于一身的教育版机器人,你基本上找不到组装说明书,所有奇思妙想都要通过自己动手从头组装,这些零件甚至可以组装出非常复杂的机械结构,但想要让它们动起来,就都离不开乐高最新的机器人平台——Mindstorm EV3。
Mindstorm EV3是一套能将传统积木变神奇的智能动力组件。按照说明书组装出几个自带模型,通过电脑编程以及自带的超声波传感器、接触传感器、光学传感器和电机实现智能控制。
比如一条会“咬”人的电子蛇,你一旦碰到这条“蛇”的尾巴,触碰传感器就将被激发,它就会调头“咬”你。
比如一个机器人,它的眼睛实际上是红外感应器,遇到障碍物时,它能够告知系统做出例如攻击、逃跑、跳舞等一系列人类所能做到的动作。
不过,这些其实只是用于青少年的机器人课程教育套件,如果想真正体会其中乐趣,还是得自己动手开发,比如乐高玩家利用EV3控制器的颜色传感器和伺服电机,设计出的魔方机器人Cubestormer II,就打破了由人类保持(5.66 秒)的解魔方世界纪录,用时5.35,除了一台计时用的三星手机,这台机器全部用乐高配件组装。
Mindstorm EV3系统以EV3控制器为核心,使用6节AA电池或锂电池板,包括有超声波、光电、指南针、陀螺仪、障碍物检测、蓝牙无线等多种传感器,所有的传感器都需要连接在核心的EV3控制器上才可以使用,套件中配备有伺服电机,内置角度传感器可以测量速度和距离,以便准确地控制电机转动精度,将它精确到1度以内。也就是说如果你动手能力够强,那么这些能让传统积木变成有动力的智能化积木。
全球的乐高DIY玩家们利用Mindstorm EV3系统的改装套件加工出了难以数计的机器人和装置,已经达到了几乎能做任何事的境界,从发动机到大型流水线,只要你有想象力,就没有办不到的。
显微镜
艺术家Carl Merriman专注乐高27年,并且发现其中的POD组件像极了培养皿。于是一不做二不休,围绕着“培养皿”造了一台显微镜出来。虽然是由积木小块组成,但它确实具有一般显微镜都具备的功能和部件。比如齿轮调距对焦、三枚可切换镜头、以及惟妙惟肖的外形。虽然它的精密程度不足以用来研究病毒变异,但观察一下微生物或者细胞还是绰绰有余的。研发者表示,最困难的部分就是往主体中塞入各种齿轮、透镜和转动盘。为了卡进狭小的空间里,如果没有分类归纳乐高积木零件的习惯,那这绝对是个噩梦级的搜寻过程。
汽车
乐高发烧友Sheepo用乐高积木造了一辆1:8.4的多功能路虎卫士110。用掉了两千八百块积木和七只马达,最高时速4公里,安装有五速变速箱并能倒挡,可以实现两轮驱动和四轮驱动模式互换,以适应各种路况,并装有全车避震和碟刹刹车。Sheepo说,当他还是小孩的时候,就看见镇子上的人大多都开着路虎卫士去农场工作。作为一个路虎卫士粉,他拥有两辆用于家里的农场,这辆是送给自己的。
球模组
这是迄今为止最震撼人心的一组作品,相信很多人都在视频中看到过。它模拟了一个作业流水线,利用各种机械装置和感应套件,让小球在这组装置中循环。使用比如摩天轮、火车、卡车、吊塔,俨然一个微型矿场,除了几万个乐高配件外,它最重要的地方在于显示了设计者对各种配件的充分理解,并使用了第三方提供的轨迹传感器控制卡车的行动轨迹。
发动机
作为工业之花的发动机,也没能难倒乐高。别怀疑,这真的是一台能工作的发动机,LpePower Pushrod V8 engine出品的直列四缸发动机,转速可以达到每分钟两千转,能够被安装在更大型的乐高汽车里,当然价格也不便宜,需要299欧元。而另一款黄色的堪称艺术品,这个Barebos花了4个月的时间制作而成,曲轴、活塞、正时链和飞轮等部件一应俱全。
机器手
机器手不仅能满足残障者的需求,一些爱玩的人也可以用它做很多事情。用乐高制造的机械手很多,譬如可以抓指定颜色小球的三爪手臂,完全就是按手部骨骼设计的仿生机械手。它们已经脱离了玩具这一趣味层级,而进化成了一种人类肢体的延伸装置。有些人甚至把机械手升级成了近战武器,比如暗器发射装置,以及从《刺客信条》里获得灵感的袖剑。我们不必用是否合法的条框来约束他们,这群设计天才只是完美结合了自己的大脑和双手。通过预先设定,你甚至可以和机械手玩各种游戏。
超级卡丁车
荷兰人Eric Steenstra给自己的孩子制作了这辆卡丁车,它的任何部件都是乐高的,转向装置和动力源,甚至是安全带。能支撑一个100公斤重的成年人,唯一的遗憾就是这个卡丁车的速度实在有些慢,尽管它已经配备了48个乐高Mindstorms NXT电机和16个NXT电池组,一块低碳的阻力就能让它的速度降下来。但不管怎么说,这辆卡丁车的设计创意仍然非常强大。