你小時候玩過那種一開機(jī)就亂竄的振動機(jī)器人嗎?一個馬達(dá)、一節(jié)電池,往牙刷頭上一粘,它就開始在桌上打轉(zhuǎn)。有趣是有趣,但完全不聽使喚——你指東它往西,你喊停它撞墻。
很多人因此覺得,這東西算不上真正的機(jī)器人。畢竟,不能控制的機(jī)器,和玩具有什么區(qū)別?
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但最近有人證明,這個偏見可以打破了。只用一個馬達(dá),就能讓它乖乖走直線,甚至畫出你指定的路線。
秘訣藏在兩個容易被忽略的細(xì)節(jié)里。第一,把馬達(dá)斜著裝,不要平放。振動產(chǎn)生的力會形成扭矩,讓整個機(jī)身旋轉(zhuǎn)起來。第二,把馬達(dá)偏離重心安裝,這樣轉(zhuǎn)起來的時候,機(jī)器人會繞著一個看不見的圓心畫圈。
最關(guān)鍵的一步是:反轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)向,就能反轉(zhuǎn)機(jī)身的旋轉(zhuǎn)方向。于是,只要以極快的速度來回切換——正轉(zhuǎn)250毫秒,反轉(zhuǎn)250毫秒——機(jī)器人就會在一系列短弧中搖擺前進(jìn),宏觀上近似一條直線。
這就像醉漢走路,每一步都歪,但目的地是明確的。
實(shí)現(xiàn)這個方案的是一位叫Namaskar Mitro的開發(fā)者。他的版本用ESP-01F做主控,Wi-Fi遙控,DRF8212驅(qū)動模塊推一個振動馬達(dá),所有零件塞進(jìn)3D打印的外殼里。實(shí)際跑起來,軌跡還是有點(diǎn)飄,但已經(jīng)能跟著預(yù)設(shè)的路線走了。
這個設(shè)計(jì)的有趣之處,不在于它多精密,而在于它用限制創(chuàng)造了可能。之前人們控制這類機(jī)器人,要么上兩個馬達(dá)搞差速,要么加機(jī)械結(jié)構(gòu)移重心。現(xiàn)在,一個馬達(dá)+快速換向,把問題簡化到了極限。
有時候,解決問題的最佳方式不是增加零件,而是重新理解你已有的那一個。
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