法國發(fā)明家3D打印模擬人類行為的雙足機器人

隨著機器人和3D打印技術(shù)的進步，科幻與現(xiàn)實之間的界限越來越模糊，使得機器人比以前功能更強，更像人類。盡管可能導(dǎo)致對于終結(jié)者式機器人的聯(lián)想，雙足和人形機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器人來模仿人類的情緒和身體的行為。在花費了幾個月進行設(shè)計并3D打印出所有的零件后，近日這部機器人終于組裝完成了。

機器人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打印機完成的。Nobeils承認，自從去年11月份開始打印以來，他多次更換3D打印機，最終才找到了這臺讓他驚喜的機器�！拔医K于了一臺工作得非常好的3D打印機了，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。”他補充說，如果沒有Form1+和位于英國的支持團隊，他不可能創(chuàng)造出這臺機器人。

機器人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打印機打印，給它一個更美觀，也許更真實的外觀。“這個項目中的一個關(guān)鍵部分是關(guān)于機器人的設(shè)計藝術(shù)的，也就是說，機器人的外觀設(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節(jié)、連線和各個部件，所有這些結(jié)合在一起讓這臺機器人“活”了起來。用來將本機使用壽命的細節(jié)，接線和多個部分。Artbot當前的特點包括一個“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，這意味著機器人需要曲折前進才能保持其平衡。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責前腳的馬達。

保證絕對完美的穩(wěn)定性是關(guān)鍵，因為該項目的目標是讓機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動是如何影響及形成每個人獨特的行走風格。此外，他還提出了一個軟件架構(gòu)大綱，以生成和運行特定的步態(tài)。目前，他正使用Geomagic CAD軟件來設(shè)計零件以及主要由Dynamixel伺服電機組成的電子系統(tǒng)。

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

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行評估�！叭诵螜C器人不是一個簡單的事情�！彼麑懙�。 “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�！币虼�，他想邀請心理學(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。