中廣網(wǎng)南京11月2日消息(記者姚東明 通訊員李昕彧 王宇寧)2日上午,記者在南京航空航天大學機械工程與自動化實驗室看到了9個神奇的機器人“基于全局視覺的可重構機器人”。整齊的陣容,從容不迫的步伐,清一色的造型,再加獨一無二的特殊標記給記者留下了深刻印象。它們剛剛在首屆中俄工科大學聯(lián)盟大學生機器人比賽中獲得最佳創(chuàng)意獎。
構造一樣的機器人9兄弟
9兄弟都是身披黑色戰(zhàn)甲的正方體小機器人,身長在11厘米左右。乍看上去,9兄弟都是一樣的構造,但仔細看來它們每個正方體頂面卻都有著個性的彩條。可別小看這些看上去像魔方一樣的9兄弟,它們在任務需要的情況下,可以重新組合構型,因此它們不但能獨立運作,單兵作戰(zhàn),更可重構為大型機器人從而實現(xiàn)單體機器人無法完成的任務。記者在現(xiàn)場看到,它們每一個都可以獨立行走,轉圈,還可以通過磁盤吸附,像小火車一樣連成一列或方陣,從而完成長龍過橋、轉動方向、統(tǒng)一表演與行走等動作。
9兄弟的秘密裝置
9兄弟的活動場地就是一塊酷似乒乓球桌的長度2.4cm.寬度1.8cm的長方體薄板,這塊板可以根據(jù)需要,從中斷裂開來,供機器人組合后的過橋表演。為了避免光線反射,木板上還鋪著一層厚厚的黑色毛氈。奇特的是,橫貫在模板上方兩米高的地方駕著像門框一樣的橫梁和支架,抬頭看還可以發(fā)現(xiàn)在橫梁的中部綁著一個小型攝像頭,這些奇怪的裝置,再加上一臺計算機,這就是機器人的全部秘密了。據(jù)該團隊成員南京航空航天大學機械電子工程專業(yè)研一的周成鋒介紹,首先攝像頭掃視全場,將圖像傳輸?shù)接嬎銠C上,計算機通過圖像處理獲取機器人的位置與方向。進而啟動下一步指令。通過計算機無線控制各機器人,從而形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。“看到機器人的編號了吧”周成峰指著小機器人頂面那些個性的彩條對記者說“每個機器人頭上都有長方形紅色的彩紙,是為了控制位置與方向,而其他顏色的彩紙是為了編號用,因為這9個機器人在編程的時候要分別編寫。”
9兄弟能有序表演不打架
造型簡單的機器人9兄弟們內(nèi)部構造可不簡單:一層隔板將其分為兩半,上部分是電路,控制芯片和開關,下部分則是動力部分,包含電池,120度的轉向舵機以及兩個輪子。
9兄弟之所以能夠有秩序的行走和組合,也不會互相打架和牽絆,主要是全局視覺和控制系統(tǒng)的作用;而小機器人能夠完成轉圈,轉向則是方向舵的功勞。且看,電腦程序點擊開始,整齊的排成九宮格形狀的9個小機器人以列隊開始移動至固定位置,緩緩分散開來,進行轉圈行走的等表演均自主完成。
9兄弟團結起來力量大
最精彩的莫過于組合的表演,中間的3兄弟首先依靠電磁鐵吸附在一起,前后列的機器人依次由左右兩個方向靠近,最后成功完成一列長龍小火車般的拼接組合。為了目標的準確吸附,學生們還精巧的在小機器人的四個側面的設計上加了導向錐,便于機器人精準的進行導向拼接。一米左右長的小火車隊列原地旋轉幾圈后,依次開始轉動方向,調整姿態(tài),隨后腳下的木板緩緩分開,小火車一鼓作氣開始穿越木板空隙,表演長龍過橋。過橋后隨即分散回到自己固定位置,整個表演從容不迫,嚴謹有序。
9兄弟的用途大
項目指導老師、南京航空航天大學機電學院教授趙東標介紹說,隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,機器人技術也不斷提高,傳統(tǒng)機器人因其自身機械結構的限制,很難適應工作環(huán)境和工作任務的變化??芍貥嫏C器人是由一些具有各種幾何尺寸和功能特征的可互換機器人模塊組成的機器人群,可獨立工作,也可重構成比較大的機器人進行工作,可以適應不同工作環(huán)境的需要。“例如,在地震救援中人們無法準確地知道廢墟下待救者的具體環(huán)境狀況,因為要求使用一種能根據(jù)新的工作環(huán)境和新的工作任務要求來改變自身結構的機器人去完成工作任務,這時我們的機器人9兄弟就能派上用場了。在未來,這種可重構機器人還可以廣泛運用于軍事和工業(yè)方面。”
構造一樣的機器人9兄弟
9兄弟都是身披黑色戰(zhàn)甲的正方體小機器人,身長在11厘米左右。乍看上去,9兄弟都是一樣的構造,但仔細看來它們每個正方體頂面卻都有著個性的彩條。可別小看這些看上去像魔方一樣的9兄弟,它們在任務需要的情況下,可以重新組合構型,因此它們不但能獨立運作,單兵作戰(zhàn),更可重構為大型機器人從而實現(xiàn)單體機器人無法完成的任務。記者在現(xiàn)場看到,它們每一個都可以獨立行走,轉圈,還可以通過磁盤吸附,像小火車一樣連成一列或方陣,從而完成長龍過橋、轉動方向、統(tǒng)一表演與行走等動作。
9兄弟的秘密裝置
9兄弟的活動場地就是一塊酷似乒乓球桌的長度2.4cm.寬度1.8cm的長方體薄板,這塊板可以根據(jù)需要,從中斷裂開來,供機器人組合后的過橋表演。為了避免光線反射,木板上還鋪著一層厚厚的黑色毛氈。奇特的是,橫貫在模板上方兩米高的地方駕著像門框一樣的橫梁和支架,抬頭看還可以發(fā)現(xiàn)在橫梁的中部綁著一個小型攝像頭,這些奇怪的裝置,再加上一臺計算機,這就是機器人的全部秘密了。據(jù)該團隊成員南京航空航天大學機械電子工程專業(yè)研一的周成鋒介紹,首先攝像頭掃視全場,將圖像傳輸?shù)接嬎銠C上,計算機通過圖像處理獲取機器人的位置與方向。進而啟動下一步指令。通過計算機無線控制各機器人,從而形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。“看到機器人的編號了吧”周成峰指著小機器人頂面那些個性的彩條對記者說“每個機器人頭上都有長方形紅色的彩紙,是為了控制位置與方向,而其他顏色的彩紙是為了編號用,因為這9個機器人在編程的時候要分別編寫。”
9兄弟能有序表演不打架
造型簡單的機器人9兄弟們內(nèi)部構造可不簡單:一層隔板將其分為兩半,上部分是電路,控制芯片和開關,下部分則是動力部分,包含電池,120度的轉向舵機以及兩個輪子。
9兄弟之所以能夠有秩序的行走和組合,也不會互相打架和牽絆,主要是全局視覺和控制系統(tǒng)的作用;而小機器人能夠完成轉圈,轉向則是方向舵的功勞。且看,電腦程序點擊開始,整齊的排成九宮格形狀的9個小機器人以列隊開始移動至固定位置,緩緩分散開來,進行轉圈行走的等表演均自主完成。
9兄弟團結起來力量大
最精彩的莫過于組合的表演,中間的3兄弟首先依靠電磁鐵吸附在一起,前后列的機器人依次由左右兩個方向靠近,最后成功完成一列長龍小火車般的拼接組合。為了目標的準確吸附,學生們還精巧的在小機器人的四個側面的設計上加了導向錐,便于機器人精準的進行導向拼接。一米左右長的小火車隊列原地旋轉幾圈后,依次開始轉動方向,調整姿態(tài),隨后腳下的木板緩緩分開,小火車一鼓作氣開始穿越木板空隙,表演長龍過橋。過橋后隨即分散回到自己固定位置,整個表演從容不迫,嚴謹有序。
9兄弟的用途大
項目指導老師、南京航空航天大學機電學院教授趙東標介紹說,隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,機器人技術也不斷提高,傳統(tǒng)機器人因其自身機械結構的限制,很難適應工作環(huán)境和工作任務的變化??芍貥嫏C器人是由一些具有各種幾何尺寸和功能特征的可互換機器人模塊組成的機器人群,可獨立工作,也可重構成比較大的機器人進行工作,可以適應不同工作環(huán)境的需要。“例如,在地震救援中人們無法準確地知道廢墟下待救者的具體環(huán)境狀況,因為要求使用一種能根據(jù)新的工作環(huán)境和新的工作任務要求來改變自身結構的機器人去完成工作任務,這時我們的機器人9兄弟就能派上用場了。在未來,這種可重構機器人還可以廣泛運用于軍事和工業(yè)方面。”