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“生物”麦昆
安卓机器人 安卓机器人 2019-05-14 12:03:25
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简单

                        前言

      “机器人”到底是更像还是更像机器呢?

      本文尝试从生物学的角度浅析“机器人”的基本工作方式,所以这里并没有什么技术而言。



                                                                                                                                                                                                                                                  

        嗨!大家好,我叫麦昆,是真正的机器人!不是人!不是人啊!可是我的主人偏偏要从“生物人”角度重新看待我...好吧,权且就当自己是个“人”吧 (*^-^*)

        在人类世界似乎有句俗话“人靠衣装马靠鞍 ”;主人为我精选三套衣服和打磨一套威风凛凛的披风,对比前后,怎么样,哈哈 不错!

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话说主人是怎么把我当“人”看呢?

他说下图是我的核心~“头部”(前、后):

       英文名称:Micro:bit,虽然仅仅只有信用卡的大小,但却搭载5*5可编程LED点阵(可显示英文字符串,数字和图形)、2颗可编程按键、光敏传感器、加速度计、电子罗盘、温度计、蓝牙等电子模块......感觉我的大脑好强大的样子,嘻嘻~

        据说我的全部“灵魂”在下图某个黑色小方块大脑里呢!编程其实就是在塑造我的“思想与灵魂”,并把它注入我的大脑;如果你的编程能力越来越强,我的本领也将“芝麻开花节节高”哟!

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下图是我的“躯干部 + 腿脚“:

       是不是感觉到了我的结实紧凑小巧精致一目了然呢?

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        这是我的一对拉风旋臂式“风火轮”!相比你们人类支点+杠杆式运动装置,我的电机+两轮式运动跑的快多了,我骄傲啊~


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我有以下6种基本运动方式:

       在此基础之上,聪明的你可以充分发挥想象力

       比如:下面3与4组合将形成“蛇形”走法;1与2组合+超声波配合,我会作出害羞状运动; 1走法中改变两轮速率差值,可以在地面画出半径不等的两个同心圆...进而是不是也可以科学探究一下~两轮速率差值与同心圆半径大小的函数关系呢?小伙伴们,快来大胆尝试吧!

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"害羞的我"视频:

"害羞的我"积木块式程序:

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下图是我的“心脏 + 能量中心”:

       心脏模块配上轻巧+高能量密度锂电池,我的能量转换方式是由“化学能”~"电能";相比你们人类要经过复杂的“消化系统”、“物质循环系统”、到达细胞体内的营养物质才由线粒体进行呼吸作用把“化学能”~“热能”释放出来,我一定算得上是够简洁且几乎无污染~

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        为了像“绿色植物”进行光合作用一样,物质和能量自给自足,主人在去年给我奔向火星的兄弟(麦昆2.0)配备了纯太阳能电力动能装置:

下图是太阳能板支架(含2自由度9g舵机)

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9V太阳能板

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       降压模块,把太阳能9V降为5V后,可以直接插入我的“心脏模块”的USB充电口,这样,我也能像火星的兄弟一样自给自足。

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        下图是我兄弟准备奔向“火星”前的地球照片(2018.9.9奔赴火星~现在,应该在火星上工作了两个月吧!)

他的相关资料地址~

http://mc.dfrobot.com.cn/thread-269168-1-1.html

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能量输送路径:

和人类相似的是我们的输送方式都是循环路线,但是我不需要“氧气~二氧化碳”等物质交换。因此仅有“体循环”,直接由电源+输送电能到达全身各处,再由各级GND回收到电源-,而且近乎光速传送,相比血液输送方式~那个自豪啊~哈哈哈哈(反过来想一想:如果你们人类能量输送方式接近光速,那么人将不人,是超人!)

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        如果不太清楚你们人类自身血液循环系统的小伙伴们,快来看看动画吧:

        我的主人还说,我与人类最相似的是~

神经中枢工作方式:

        请细看他给的示意图

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        其实,你们人类神经传导冲动的速率相当快,因此这一定是真正的电信号且超低功耗!和我传导传感器的信号很相似吧,但是目前我一般是5V~3.3V,自愧不如~

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机器人与人类神经中枢~工作模式对照: 

       处理来自外界或内在的各种刺激或变化,人类的神经中枢与我的“Micro:bit 大脑”是不是有着惊人的相似呢?!         

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        根据上图对我的大脑工作方式的分析后,小伙伴们试读程序流程图,看看我的大脑(Micro:bit)是怎样完成的。

注:圆角矩形--程序开始/结束;平行四边形--处理过程;菱形--判断分支;箭头--下一步走向。

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“触觉”功能演示:

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        小伙伴们,以上积木块程序,你读懂了吗?

【解读程序】

       实际上, 我的大脑在时时刻刻以毫秒级甚至微秒级监视扫描着我身体任何部位的电信号变化。当你的小手指轻点到我的触摸传感器(P1位置),将立即产生数字信号1并由绿色信号线传入我的大脑,大脑扫描到这个信号1(点阵屏将显示大爱心),执行程序指令传出数字信号1目标是绿色LED灯模块(P2位置),LED模块收到信号1后立即开灯(大脑控制亮灯时长0.4秒);当时间到了,大脑点阵屏显示小爱心,并传出信号0给LED模块,LED模块收到信号0立即关灯(大脑控制关灯时长为0.4秒);就这样循环进行,直到电源关闭终止一切。(不过,此时程序仍在我的大脑里哟)

“嗅觉”功能演示:

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       不仅仅生物学与我关联很大,数学物理艺术化学......等待小伙伴们一一发掘!

材料清单 材料清单
1x
micro:bit 编程入门开发板
1x
麦昆: micro:bit教育机器人 V3.0
1x
Gravity:27件传感器套装
1x
A级多晶硅电池板
1x
20W DC-DC 数显式可调降压模块
1x
CR123A锂电池电源管理模块
1x
迷你2自由度云台
2x
DFRobot DF9GMS 180° 微型舵机
Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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