Vraag:
Robot die een kopie van zichzelf maakt
GreyCat
2014-04-29 14:29:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik zou graag een robot willen bouwen die een kopie van zichzelf kan maken. Eigenlijk denk ik dat dat inhoudt:

  • een manier hebben om rond te navigeren (zoals wielen, tracks, iets om verder te gaan)
  • een manipulator hebben die in staat is om onderdelen te nemen en ze samen ordenen

Wat zouden de standaardproblemen zijn die ik tegenkom als ik het probeer te doen?

Ik begrijp bijvoorbeeld al dat CPU en een reeks sensoren voorzien van NXT of EV3 is, nou ja, heel erg basic volgens de huidige normen om op zijn minst te zeggen, dus waarschijnlijk kan het niet worden geholpen om het te vervangen door een geavanceerdere besturingseenheid, bijvoorbeeld Arduino- gebaseerd en een volledige camera + Kinect. Wat nog meer? Ik aarzel bijvoorbeeld een beetje over:

  • Is het mogelijk om een ​​robot op wielen / sporen met behoorlijke precisie te besturen, genoeg om dergelijk bouwwerk te kunnen doen?
  • Is het mogelijk om een ​​manipulator te construeren (dwz een arm met enige vrijheidsgraden) die in staat zou zijn om eenvoudige Lego / Technics-verbindingen te maken? Zou het precies genoeg zijn?
  • Moet ik motoren / pneumatiek gebruiken voor de arm? Voors / tegens van beide typen?
  • Als ik standaard Mindstorms-motoren voor de arm gebruik, wat is dan het typische maximale gewicht dat het aankan?
  • Als standaard Technics / Mindstorms-onderdelen zal niet goed genoeg zijn, misschien zullen sommige onderdelen van derden (zoals Matrix Robotics) het doen?
  • Wat zijn de goede voorbeelden van minimalistische Technic / Mindstorms-robots / -armen, eenvoudig te monteren?

En de belangrijkste vraag van allemaal: waarom heeft nog niemand dat gedaan? Ik heb mensen gevonden die CNC 3D-freesmachines bouwen, jongens die legomodellen met de hand in plaats of 3D-printen bouwen, een heel eenvoudige lego "montage" fabrieksmodel en een zeer eenvoudige lego 3D-scanner & "printer".

Een antwoord:
zovits
2014-04-30 23:46:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dit lijkt vrijwel in de buurt van het onmogelijke, gezien de huidige staat van (LEGO) technische mogelijkheden. Wat je beschrijft is een Von Neumann-machine en voor zover ik weet is niemand erin geslaagd er een te maken, niet alleen in LEGO maar in het algemeen.

De problemen die je zou moeten krijgen overwinnen:

  • De robot moet in staat zijn om voldoende kracht uit te oefenen om de koppelingskracht van de LEGO-stenen te overwinnen. Dit zou kunnen worden gedaan met een geschikte set versnellingen. De tandwielen zelf eten echter veel van de kracht van de motor door wrijving. Voor deze onderdelen is pneumatiek absoluut uitgesloten.
  • De robot moet in staat zijn de LEGO-stukken met voldoende nauwkeurigheid te positioneren. Ik heb geen harde gegevens beschikbaar over de precisie van de verschillende LEGO-actuatoren (motoren, pneumatiek, lineaire actuatoren, wat nog meer?), Maar in mijn eerdere LEGO-ervaring kunnen elektromotoren lastig te programmeren zijn om met voldoende precisie te werken, maar het kan worden gedaan met voldoende test- en verfijnings-iteraties voor een bepaald fysiek ontwerp. Nogmaals, terugschakelen zou in theorie veel helpen, maar alle versnellingen hebben enige onnauwkeurigheid. LEGO-versnellingen behoren niet tot de meest nauwkeurige. Je zou dit gemakkelijk kunnen testen door een tiental tandwielen aan elkaar te koppelen in een ketting, het ene uiteinde stevig vast te houden en te testen hoeveel het andere uiteinde van de ketting kan draaien. Pneumatiek is hier ook, je kunt ze nergens anders betrouwbaar laten stoppen dan de eindposities.
  • De robot moet in staat zijn om elk type LEGO-stuk waaruit hij is gemaakt op te pakken, vast te houden en te plaatsen. Dit betekent ofwel een universele actuator die zelf elk element kan bedienen, of meer dan één actuator, elk gespecialiseerd voor een subset van alle elementen. De actuator (s) moeten ook in staat zijn om de stukken in 3D-ruimte te oriënteren, dit vereist minimaal 6 vrijheidsgraden
  • De robot moet in staat zijn verschillende stukken te vinden en te onderscheiden. Bij de moeilijkste versie zou de robot door een bak vol met stukken moeten ziften, maar je zou kunnen "bedriegen" door hem voorgesorteerde, voorgepositioneerde stapels of wachtrijen van individuele soorten stukken te laten gebruiken. Zelfs dat zou veel problemen opleveren, de robot moet weten welk element waar is, hoe hoog / ver het huidige deel in elke stapel / wachtrij is, enz.
  • In strikte zin moet de robot zijn programma naar de nieuw gebouwde robot. Ik ben niet bekend met de huidige reeks programmeerbare stenen om vol vertrouwen aan te geven of het überhaupt mogelijk is voor een LEGO-steen om een ​​andere te programmeren, maar zelfs als het mogelijk is, zou het serieuze programmering vereisen.

In uw voorbeelden kunt u zien hoe gecompliceerd, enorm en traag deze creaties kunnen worden. Maar je kunt ook zien hoe goed de LEGO-gemeenschap deze creaties vindt, die elk slechts een klein deel van je voorgestelde project doen. Ik zeg niet dat het onmogelijk is, maar ik denk niet dat het een understatement zou zijn om te zeggen dat dit de grootste prestatie zou zijn in de wereld van LEGO en ook in de algemene techniek.

Het lijkt erop dat je gelijk hebt. Bedankt voor de gedetailleerde analyse en verwijzingen naar de machine van Von Neumann.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...