7
遇見大牛，愛抱大腿不是一件壞事，然而如果是一個愛抱大腿的機器人呢？NoodleFeet的主要功能就是尋找周圍人的大腿，然后沖上去抱大腿。
除了走路，Noodle還有神秘的可伸縮腳趾，如果它用自己腳底部的“舌頭”來品嘗東西的時候，還會流口水。
首要的是：走路！
第一步，就是要讓Noodle實現它應有的功能。
為了幫助理解和開發自己的機械概念，我使用了一款免費程序 Algodoo。這是一款物理仿真模擬器，使用簡單的繪圖工具創建和編輯場景，可以在各種元素的作用下相互影響，實現精度很高的物理仿真實驗。（最棒的是，你完全不需要掌握任何數學知識，就能輕松學會使用！)
提升和扭曲
為了走路，Noodle的四條腿必須能讓“膝關節”支持彎曲，而且在“臀部”也要支持旋轉。為了能夠準確做出這些動作，我使用了一個標準尺寸的伺服電機，然后用了八個這樣的電機，也就是每條腿用兩個。
我使用了Sketchup設計工具，并3D打印了腿部的最終設計。不僅如此，我還給Noodle機器人貼上了和人體解剖學類似的運動部件。在制作Noodle“大腿骨”的時候，我很快發現需要使用更穩定的材料，于是將原來計劃使用的印刷塑料換成了鋁制塑管。
為了保障它的“臀部”穩定，我打印了一個結實的底盤，里面有滑板軸承來放置它的鋁制“大腿骨”。
每個大腿骨有兩個軸承，間距是一點五英寸，這樣可以確保所有四個大腿骨保持彼此之間保持平行。金屬大腿骨可以穩定地固定在滑板軸承里，如果使用塑料原型的話，你會發現會非常不穩定，走路搖搖晃晃的。
為了能在胯關節件里面實現“大腿骨”的機械旋轉，我使用了一個刨齒輪機，制作了一套齒輪：一個用于伺服電機，其他的用在“大腿骨”的頂部。
附著在“大腿骨”頂部的伺服電機，主要負責升降運動，這樣的話，它就可以和大腿一起旋轉了。我使用了一個3D打印的“滑輪”肌腱將伺服電機連接到“膝蓋”上，這樣他就能提起大腿的其他部位做上下運動了。
為了緩解機器人機身重量給電機產生的壓力，我在膝蓋后面多增加了一個緊繃的彈簧。
Noodle 大腦(它是拉面風格的!)
首先，我用一個Arduino控制了全部八個電機，同時為了管理所有連接，我還裝配了一個保護盾。
這個大腦可以支持未來所需要的一切功能。我使用的是Eagle-CAD，設計出了“大腦”內部布線，巧妙地讓很多導線繞過了最中央的“腦干”。
在設計大腦的時候，只適合利用“曲線追蹤”工具，這樣才能有充分的回旋余地。最終的結果，就是下面這幾張紫色的集成電路圖，看著里面繞來繞去的導線，是不是會讓你覺得有點像面條呢？
安裝在大腦后的是一個樹莓派，之后它將負責運行基于開元的跨平臺計算機視覺庫OpenCV。
視覺和識別
在Noodle機器人的“屁股”上面，就是它的“腦袋”。有一個額外的伺服電機安裝在頭部，目的是為了能夠旋轉一個大的行星齒輪，此外，它的眼柄也連接在那里。
不過，Noodle有兩組眼睛；一組功能是用來真正去看周圍的東西，還有一組，其實就是兩個LED，很簡單，就是裝飾用的，沒有任何功能。
Noodle的行為
蜂鳴
Noodle的聲音是單一且大聲的“嗶嗶聲”，和家用電器發出的聲音有些相似。在它全新的大腦電路板里，我加入了一個加速器和一個壓電式蜂鳴器，這樣在任何時候，只要Noodle歪靠一個方向上，它就會發出哭聲，直到有人幫它扶正，它才會停止“不哭”（感覺就像是一個真正的小孩子在蹣跚學步的狀態）。
雙腳
NoodleFeet有很長的雙腳，就像是長長的面條。實際上，就像是它的名字“Noodle（面條）”……不過，它的雙腳還不能做很多事情。
我在尋找Noodle機器人的雙腳材料時，發現越大的雙腳越好，于是我升級到了可能是最大的4英寸直徑尺寸。
可伸縮腳趾
為了給Noodle做出更多花樣，我開始嘗試試驗使用可伸縮腳趾。想象一下，如果有這么一個機器人，在地毯上發現了自己不喜歡的東西，就趕緊把腳趾縮進去，是不是會覺得很酷？
我第一次開始設計這個腳趾的時候，采用的是彈簧承載，通過堅硬的肌腱作為滑輪，可以準確地在接地屏蔽的內部和外部搞定八個小鉤子。
如果你對我如何構建機械腳趾感興趣，可以點擊此處查看。
測試機械腳
可能和我小時候對海星和其他海洋生物著迷有關，它們就是用自己的“腳”去感知周圍世界的。因此，我也一直希望能開發一款機器人，能把周圍的東西弄濕。
我現在正在給Noodle的四只腳開發微型可伸縮“舌頭”，同時我還安裝了注射器，并在里面注入硅油。此外，在每個腳的正中心，這個舌頭還可以自由伸縮。此外，“口水”的量也是可控的，不過當它遇到某些刺激的時候，就會從注射器里向外排出液體。
在概念驗證的時候，我的凳子上這個以特殊姿態行走的機器人，真的是一個非常可怕的物體。
因為我已經非常熟悉開源跨平臺計算機視覺庫OpenCV, 因此個人比較傾向于在面部識別的時候拍一張照片。這樣的話，當Noodle看到了自己“認識”的人，就會作為一些特殊行為反應；比如它的眼睛會改變顏色，發出堅定且自信的嗶嗶聲，甚至還會給你個驚喜，把你的好朋友“弄濕”。
走路真的很難
到此，你可能會在想，我所說的這個機器人究竟有沒有實現成功走路。事實上，答案是，也不是。
雖然我相信自己已經開發出了一個成功的步態模式，并且依靠當前所有依靠3D打印的零件能在房間里輕松走很多步。但是，在大約四到五步的時候，它所有的關節都會發生傾斜，彎曲，甚至扭曲，導致它重心不穩，走路也會搖搖晃晃，最后倒在地上，畢竟，Noodle是一款很重的機器人。
不過，我們非常喜歡這個項目，而且也一直在努力改進。今年一月，NoodleFeet就要一歲啦！我的下一個目標，就是要慢慢替換Noodle身上的所有采用打印塑料材質的零部件，并使用個性化的切割金屬部件，這樣的話，它就有可能更自由地行走，而不會發生意外事故了。
via makezine
關注硬創邦微信號（leiphone_bang），加入全球創客馬拉松主群（群號：259592983），參與我們的互動討論，獲得最新比賽信息~
雷峰網原創文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
