法國(guó)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(shí)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(duì)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(shí)際上，這也能夠幫助我們從另外一個(gè)角度觀察人類自己的行為。

這也是法國(guó)發(fā)明家、技術(shù)顧問、機(jī)器人設(shè)計(jì)師Fabrice Noreils在過去幾個(gè)月里要做的事情。他的項(xiàng)目——Artbot，就是要設(shè)計(jì)和建造一個(gè)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(gè)月進(jìn)行設(shè)計(jì)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(gè)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(tái)讓他驚喜的機(jī)器�！拔医K于了一臺(tái)工作得非常好的3D打印機(jī)了，我經(jīng)常會(huì)對(duì)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�補(bǔ)充說，如果沒有Form1+和位于英國(guó)的支持團(tuán)隊(duì)，他不可能創(chuàng)造出這臺(tái)機(jī)器人。

機(jī)器人Artbot目前還只是一個(gè)骨架，Noreils正打算在為它設(shè)計(jì)一套外殼，同樣采用Form1 + 3D打印機(jī)打印，給它一個(gè)更美觀，也許更真實(shí)的外觀�！斑@個(gè)項(xiàng)目中的一個(gè)關(guān)鍵部分是關(guān)于機(jī)器人的設(shè)計(jì)藝術(shù)的，也就是說，機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)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(gè)部件，所有這些結(jié)合在一起讓這臺(tái)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(gè)部分。Artbot當(dāng)前的特點(diǎn)包括一個(gè)“老土”的自動(dòng)化的腦袋，腦袋上的天線、眼睛和下巴都可以活動(dòng)；一個(gè)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(gè)樹脂框架、一個(gè)硅膠層、一個(gè)彈簧、一個(gè)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(jì)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(zhǎng)度，包括前腳和足弓來解決這個(gè)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(duì)完美的穩(wěn)定性是關(guān)鍵，因?yàn)樵擁?xiàng)目的目標(biāo)是讓機(jī)器人向一個(gè)真正的人那樣活動(dòng)。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(dòng)是如何影響及形成每個(gè)人獨(dú)特的行走風(fēng)格。此外，他還提出了一個(gè)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(jì)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(xiàng)目的主要目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)外觀和行動(dòng)都盡可能象人的機(jī)器人，不過Nobreils還有三個(gè)重要的目標(biāo)要達(dá)成。

首先，他希望能夠形成一個(gè)商業(yè)計(jì)劃，評(píng)估市場(chǎng)狀況，找到可被接受的細(xì)分市場(chǎng)，從而使這一技術(shù)能夠?yàn)橹行∑髽I(yè)產(chǎn)生利潤(rùn)。

其次，他計(jì)劃對(duì)心理因素進(jìn)行評(píng)估�！叭诵螜C(jī)器人不是一個(gè)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)�！币虼耍�他想邀請(qǐng)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(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(jì)劃向整個(gè)創(chuàng)客社區(qū)開放。