DIY：擁有絕佳移動力的球平衡機器人

機器人一直是我們DIY項目中的分水嶺，當(dāng)一款機器人作品可以完美的完成我們所設(shè)定的動作就已經(jīng)是一款成功的作品。

而這其中，我們所要解決最難的問題就是讓機器人獲得自如的“行動力”。如果“飛行”和“多足”都不能滿足我們所要求的“行動自如”，那么我們可以選擇一個更平穩(wěn)的方式—“球行”。

無論是功能多么簡單的機器人，“行動力”都是最關(guān)鍵的性能。簡單而有效的移動方式能讓機器人擁有更多的可能，完成更多的動作。

在大家所見識過的多個項目中，飛行機器人和多足機器人都是擁有很強機動性的產(chǎn)品，但是相對的穩(wěn)定性就差得遠(yuǎn)了。因此有一種新的行動模式被加到機器人的行列中，那就是“球行”機器人。

“永遠(yuǎn)不倒”的機器人Rezero

Rezero來自瑞士，是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的學(xué)生打造的作品。如果對其進行一個概括性的描述，我們可以將其評價為“永遠(yuǎn)不倒”的機器人

與多足機器人相比，Rezero走了另一個極端：整個結(jié)構(gòu)由一個球形的底座來支撐，整個機器僅有球面上的一點與地面接觸，使得其不能保持絕對的穩(wěn)定，但這個機器人會同時通過球形底座進行不斷的“微調(diào)”保持著移動和相對的平衡。

Rezero可以配合各種傳感器，包括水平儀、紅外定位以及熱感應(yīng)等。

因為Rezero僅有一個支撐點與地面接觸，所以這個機器人自身一直處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，必需通過不斷的調(diào)整自己的運動。而做為底座的球體則通過三個輪子形成一個萬向節(jié)，用以控制轉(zhuǎn)動的方向和速度。

憑借身上的傳感器以及底座球體的機動性能，Rezero可以完成勻速直行、自轉(zhuǎn)、圍繞特定目標(biāo)公轉(zhuǎn)等動作。通過加強Rezero的馬達性能，它也可以充當(dāng)載具并提供引路功能。

在TED演講上，彼特·范考薩曾展示了Rezero這款機器人的實際性能和前景。

球平衡機器人的DIY

陀螺儀傳感器、加速度傳感器、地磁傳感器、無線模塊、WIFI模塊、攝像頭甚至是Kinect，為了讓球形機器人發(fā)揮出其所擁有的穩(wěn)定行動力，我們可以利用不同的傳感器和組件去發(fā)揮它的這種優(yōu)勢。

目前有人DIY了這種設(shè)計，通過STM32單片機以及ATmega16單片機可以完成這種設(shè)計的控制系統(tǒng)，而機械部分可通過直流電動機（齒輪箱）、編碼器以及DC電機驅(qū)動器完成動力系統(tǒng)。

利用全向輪，我們就能得到一個可以全方位對球形底座進行移動控制的機動系統(tǒng)。

目前通過一般的DIY方式制作這種機器人已經(jīng)可以活動不錯的機動性能，可以進行勻速直行、自轉(zhuǎn)等動作，并且行動時非常平穩(wěn)，性能可靠。

而對一些服務(wù)性機器人設(shè)計方案，這種“球形動力”也無疑更加可行和高效。