Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Går stor med Legos

Innovation händer någonstans, när som helst, med någonting. Ibland behöver du inte en massa dyra verktyg eller flersidig utrustning för att konstruera den ultimata blandningen av konst och vetenskap. Ibland behöver du bara fantasi och några Legos ... Tja, de och en mycket framgångsrik Lego byggare.

I förra våran beställde jag 3D Systems 'Brian Cooper att skapa ett mästerverk helt av Legos. En MIT-examen och mjukvaruingenjör, Brian (aka "Klaupacius") är känd inom Lego-samhället för att bygga unikt stora, växellådda robotmodeller, och hans instruktionsbok, "Teknomeka", har hjälpt människor att bygga stora över hela värld. Du kan se hans handarbete i Lego-program samt i TV och film.

Efter ett år producerade han en fantastisk blå katt som heter Geo. Det är ett bevis på hur långt fantasi kan ta dig. Jag skulle vilja vända det till Brian för att ge oss skopan om hur han gjorde denna otroliga skapelse.

Articulation ger en modell till livet, eller robotens ekvivalent av livet.

Geo - DAC

Jag bygger två typer av Lego robotar: "riktiga" robotar (motoriserad och styrd via inbyggd dator eller fjärrkontroll) och "fantasy" -robotar (ställbara med manuellt drivna mekanismer). Mina riktiga robotar är mer utilitaristiska, eftersom stilistiska bitar brukar bryta sig när en robot körs amok. Mina fantasyrobotar är avsedda att visas och visas på konventioner (www.BrickCon.org), så jag investerar så mycket tid i utseendet som deras inre mekanismer. Fantasyroboterna uppmanar också en historia för att förklara deras existens. Med detta i åtanke ger jag dig Geos historia:

Geo är en Durable Animoid Companion (DAC) från en framtida tid där roboten husdjur har mestadels ersatt djur husdjur. De efterliknar alla önskvärda djurbeteenden, förutom att tillhandahålla säkerhets- och underhållsfunktioner i hemmet. De har simulerat neurala nätverk och kan utveckla en unik interaktiv förbindelse med deras ägare som varar en livstid.

Referensmaterial

Jag byggde en Lego Bee en gång, och därmed insåg jag att de två bakbenen behövde vara längre och peka bakåt för att balansera kroppen. Du måste lära dig som du går, för att du inte inser hur vag din mentala bild av ett djurs mekaniska struktur är tills du försöker bygga en. Att göra Geo var inget undantag. Jag var tvungen att ställa frågor, som hur ser en katts bakben verkligen ut under pälsen? Vad är kroppsandelarna? Vad är en naturlig hållning?

Samtidigt tog jag mekanisk inspiration från en rad japanska djurrobotleksaker, Zoids, men avviker från det här när jag började studera äkta kattfamiljstruktur. Ändå var det naturligt för en framtida robotdjur att dela lite av stilen i dessa futuristiska leksaker.

Skelettet

Under de senaste 30 åren har jag utvecklat min byggteknik som ett sätt att göra större, starkare modeller med färre delar. Istället för att skulptera en solid massa tegel, konstruerar jag ett sammankopplat Lego Technic strålskelett, som sedan täcks av en pläterad hud. Jag kallar det "skyskrapan teknik".

Ramutveckling. Allt började med ett rätt framben.

Ramavslutning och sköljning. Blotta undersidan lyfta punkter.

Intressanta men oanvändbara nack-, knä- och handledsprojekt, plus ett Lego-linjärt manöverdon som löste många problem.

För en robot är skelettsektionerna förbundna med leder, och dessa är fokuserade på intensiv design iteration för att tillgodose tre kritiska behov: 1) rörelseområde 2) kraftmotstånd 3) ett tillgängligt användargränssnitt. (Försök att uppfylla alla tre av dessa krav resulterar vanligen i en behållare med avvisade gemensamma prototyper, som jag håller monterade för framtida bruk.) För knäleden trodde jag att jag hade ett perfekt gemensamt paket med en maskdrev och jag var så glad att jag kallade det ett "roligt pack", men testning visade att plastkugghjulen kunde glida och slita ut och skulle vara svårt att ersätta i den färdiga strukturen. Dessutom tar det mycket styrka att stödja en tvåfot lång, trefot lång modell. Så detta gick in i avvisningsfacket och jag bytte till linjära ställdon, vilket gör fogen som en triangel med en justerbar längdkant som är mycket stark.

Det kompletta skelettet har 15 artikulationsaxlar som drivs av dessa manöverdon, sex axlar drivna av maskkugghjulen och sex axlar utan drivmekanism eftersom de är vinkelräta på tyngdkraften och friktion är tillräcklig för att styra vinkeln.

Avfallsbehållaren fylls också i brädan med misslyckade nack- och axelfogar.

Huden

Jag ville använda mycket reflekterande, krökta delar så modellen skulle ha en lyxig glans. Medan Lego kommer i många färger, producerar de inte alla delar i alla färger. Som det visade sig var den mest tilltalande färgen med den största variationen av krökta delar blå. Gul är en stor accentfärg, och jag ville använda alla gula tänder. Men det var en fråga: Förvånansvärt kunde jag bara hitta de små tänderna i Europa, via www.bricklink.com, för en summa som förolämpade mina känslor. (Som en sidotal köper probyggare inte hela Lego-uppsättningar.Andra människor köper kompletta uppsättningar och säljer de enskilda bitarna på BrickLink. Jag kunde inte bygga på skalan jag gör utan det.)

Ledad päls. Robust komponentfäste för att undvika avverkning.

Andra designanmärkningar:

  • Jag hade tanken på att göra huden justerbar via artikulering, så den överlappade pläteringen från nacken till midjan är fastsatt med dussintals bultar och fogar.
  • Jag ville att modellen skulle få ett sinuöst flöde från näsa till svans och accentuera detta med en uttalad ryggrad, också kopplad till kula och fogkontakter.
  • Det finns två avsiktligt hudlösa fläckar på undersidan mellan fram- och bakbenen för att fungera som säkra liftpunkter när man flyttar modellen.
  • Svansen ser väldigt livlig ut och inbjuder att spelas med, men det rekommenderas inte eftersom det hålls på plats med mindre robusta "klick" gångjärn. Ping grep efter svansen när hon såg Geo för första gången, men hon kan göra det. Detta är hennes husdjur från framtiden.

Projektet

Sammantaget tog Ping's Geo-projektet ett år att slutföra med så mycket tid på teknik som konstnärlig styling.

Offentliga utställningar är alltid ett bra sätt att slutföra ett långsiktigt projekt, vilket ger dig energi till nästa års episka byggnad! Geo kommer att visas på BrickCon 2013 i Seattle, lördag 5 oktober och söndag 6 oktober.

En robotkatts favoritleksak är naturligtvis en optisk mus.

Del

Lämna En Kommentar