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        當(dāng)積木智能化

        2013-12-29 00:00:00一問(wèn)諾夫
        南都周刊 2013年28期

        面對(duì)可以電腦編程,擁有兩千多個(gè)零件的樂(lè)高機(jī)器人套裝,你是不是會(huì)手足無(wú)措?

        這并不奇怪,因?yàn)槌藥讉€(gè)針對(duì)小學(xué)生的、集動(dòng)手能力、編程控制于一身的教育版機(jī)器人,你基本上找不到組裝說(shuō)明書(shū),所有奇思妙想都要通過(guò)自己動(dòng)手從頭組裝,這些零件甚至可以組裝出非常復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),但想要讓它們動(dòng)起來(lái),就都離不開(kāi)樂(lè)高最新的機(jī)器人平臺(tái)——Mindstorm EV3。

        Mindstorm EV3是一套能將傳統(tǒng)積木變神奇的智能動(dòng)力組件。按照說(shuō)明書(shū)組裝出幾個(gè)自帶模型,通過(guò)電腦編程以及自帶的超聲波傳感器、接觸傳感器、光學(xué)傳感器和電機(jī)實(shí)現(xiàn)智能控制。

        比如一條會(huì)“咬”人的電子蛇,你一旦碰到這條“蛇”的尾巴,觸碰傳感器就將被激發(fā),它就會(huì)調(diào)頭“咬”你。

        比如一個(gè)機(jī)器人,它的眼睛實(shí)際上是紅外感應(yīng)器,遇到障礙物時(shí),它能夠告知系統(tǒng)做出例如攻擊、逃跑、跳舞等一系列人類所能做到的動(dòng)作。

        不過(guò),這些其實(shí)只是用于青少年的機(jī)器人課程教育套件,如果想真正體會(huì)其中樂(lè)趣,還是得自己動(dòng)手開(kāi)發(fā),比如樂(lè)高玩家利用EV3控制器的顏色傳感器和伺服電機(jī),設(shè)計(jì)出的魔方機(jī)器人Cubestormer II,就打破了由人類保持(5.66 秒)的解魔方世界紀(jì)錄,用時(shí)5.35,除了一臺(tái)計(jì)時(shí)用的三星手機(jī),這臺(tái)機(jī)器全部用樂(lè)高配件組裝。

        Mindstorm EV3系統(tǒng)以EV3控制器為核心,使用6節(jié)AA電池或鋰電池板,包括有超聲波、光電、指南針、陀螺儀、障礙物檢測(cè)、藍(lán)牙無(wú)線等多種傳感器,所有的傳感器都需要連接在核心的EV3控制器上才可以使用,套件中配備有伺服電機(jī),內(nèi)置角度傳感器可以測(cè)量速度和距離,以便準(zhǔn)確地控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)精度,將它精確到1度以內(nèi)。也就是說(shuō)如果你動(dòng)手能力夠強(qiáng),那么這些能讓傳統(tǒng)積木變成有動(dòng)力的智能化積木。

        全球的樂(lè)高DIY玩家們利用Mindstorm EV3系統(tǒng)的改裝套件加工出了難以數(shù)計(jì)的機(jī)器人和裝置,已經(jīng)達(dá)到了幾乎能做任何事的境界,從發(fā)動(dòng)機(jī)到大型流水線,只要你有想象力,就沒(méi)有辦不到的。

        這個(gè)機(jī)器人的眼睛實(shí)際上是紅外感應(yīng)器。
        會(huì)咬人的電子蛇。

        顯微鏡

        藝術(shù)家Carl Merriman專注樂(lè)高27年,并且發(fā)現(xiàn)其中的POD組件像極了培養(yǎng)皿。于是一不做二不休,圍繞著“培養(yǎng)皿”造了一臺(tái)顯微鏡出來(lái)。雖然是由積木小塊組成,但它確實(shí)具有一般顯微鏡都具備的功能和部件。比如齒輪調(diào)距對(duì)焦、三枚可切換鏡頭、以及惟妙惟肖的外形。雖然它的精密程度不足以用來(lái)研究病毒變異,但觀察一下微生物或者細(xì)胞還是綽綽有余的。研發(fā)者表示,最困難的部分就是往主體中塞入各種齒輪、透鏡和轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)。為了卡進(jìn)狹小的空間里,如果沒(méi)有分類歸納樂(lè)高積木零件的習(xí)慣,那這絕對(duì)是個(gè)噩夢(mèng)級(jí)的搜尋過(guò)程。

        汽車

        樂(lè)高發(fā)燒友Sheepo用樂(lè)高積木造了一輛1:8.4的多功能路虎衛(wèi)士110。用掉了兩千八百塊積木和七只馬達(dá),最高時(shí)速4公里,安裝有五速變速箱并能倒擋,可以實(shí)現(xiàn)兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)模式互換,以適應(yīng)各種路況,并裝有全車避震和碟剎剎車。Sheepo說(shuō),當(dāng)他還是小孩的時(shí)候,就看見(jiàn)鎮(zhèn)子上的人大多都開(kāi)著路虎衛(wèi)士去農(nóng)場(chǎng)工作。作為一個(gè)路虎衛(wèi)士粉,他擁有兩輛用于家里的農(nóng)場(chǎng),這輛是送給自己的。

        球模組

        這是迄今為止最震撼人心的一組作品,相信很多人都在視頻中看到過(guò)。它模擬了一個(gè)作業(yè)流水線,利用各種機(jī)械裝置和感應(yīng)套件,讓小球在這組裝置中循環(huán)。使用比如摩天輪、火車、卡車、吊塔,儼然一個(gè)微型礦場(chǎng),除了幾萬(wàn)個(gè)樂(lè)高配件外,它最重要的地方在于顯示了設(shè)計(jì)者對(duì)各種配件的充分理解,并使用了第三方提供的軌跡傳感器控制卡車的行動(dòng)軌跡。

        發(fā)動(dòng)機(jī)

        作為工業(yè)之花的發(fā)動(dòng)機(jī),也沒(méi)能難倒樂(lè)高。別懷疑,這真的是一臺(tái)能工作的發(fā)動(dòng)機(jī),LpePower Pushrod V8 engine出品的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速可以達(dá)到每分鐘兩千轉(zhuǎn),能夠被安裝在更大型的樂(lè)高汽車?yán)铮?dāng)然價(jià)格也不便宜,需要299歐元。而另一款黃色的堪稱藝術(shù)品,這個(gè)Barebos花了4個(gè)月的時(shí)間制作而成,曲軸、活塞、正時(shí)鏈和飛輪等部件一應(yīng)俱全。

        機(jī)器手

        機(jī)器手不僅能滿足殘障者的需求,一些愛(ài)玩的人也可以用它做很多事情。用樂(lè)高制造的機(jī)械手很多,譬如可以抓指定顏色小球的三爪手臂,完全就是按手部骨骼設(shè)計(jì)的仿生機(jī)械手。它們已經(jīng)脫離了玩具這一趣味層級(jí),而進(jìn)化成了一種人類肢體的延伸裝置。有些人甚至把機(jī)械手升級(jí)成了近戰(zhàn)武器,比如暗器發(fā)射裝置,以及從《刺客信條》里獲得靈感的袖劍。我們不必用是否合法的條框來(lái)約束他們,這群設(shè)計(jì)天才只是完美結(jié)合了自己的大腦和雙手。通過(guò)預(yù)先設(shè)定,你甚至可以和機(jī)械手玩各種游戲。

        超級(jí)卡丁車

        荷蘭人Eric Steenstra給自己的孩子制作了這輛卡丁車,它的任何部件都是樂(lè)高的,轉(zhuǎn)向裝置和動(dòng)力源,甚至是安全帶。能支撐一個(gè)100公斤重的成年人,唯一的遺憾就是這個(gè)卡丁車的速度實(shí)在有些慢,盡管它已經(jīng)配備了48個(gè)樂(lè)高M(jìn)indstorms NXT電機(jī)和16個(gè)NXT電池組,一塊低碳的阻力就能讓它的速度降下來(lái)。但不管怎么說(shuō),這輛卡丁車的設(shè)計(jì)創(chuàng)意仍然非常強(qiáng)大。

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