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2016-02-26

从大学开始踏上硬件开发之路的他们,做了真正意义上的模块机器人

可重构模块机器人 (reconfigurable robot) 是一种能够根据任务或者环境的变化和需求而改变构型的机器人,它能够被重新装配成不同的几何构型,这样的机器人不仅涉及到简单的机械重构,还涉及到控制系统的重构,具有较好的柔性。

传统机器人是根据特定领域的应用开发的,功能已经被明确,主要被应用于有一定任务要求的产业。随着机器人的应用范围逐渐扩大,特定构型的机器人只能满足特定范围的应用,单靠柔性已经不能完全满足市场需求的变化,于是重构机器人就出现了。

相比传统机器人,可重构机器人有更多的优势,它的研究目前还处于试验阶段,人们对它也有着更多应用场景的期待:把它应用到特殊作业环境,如救灾、医疗、太空等。

可重构机器人被人提了很久,在市面上也能看到很多,但可以很简易,很快速的组装,解体再组装的还真的不多。马来西亚就有一家做模块和开发板的科技公司办到这一点。实宏科技工业有限公司(Cytron Technologies Sdn Bhd)成立于 2004 年,公司的创办团队于 2011 年开始着手可重构机器人的研发,做出了一套可以轻易地重复拆装的机器人组装套件——rero,它是一套教育级的模块机器人组装套件。

「要做出一台多轴的机器人,舵机(伺服马达)扮演着重要的角色。如果要跟舵机供应商合作,当我们需要微改舵机的尺寸或参数时,都会非常耗时。」rero 创始人陈咏潼说道,为了不看上游供应商的脸色,团队决定开发自家的舵机,这样就可以完全操控舵机的质量和性能。当然,这个决定也让他们吃尽了苦头,开发自家的舵机意味着他们要面对的是机密度要求非常高的塑料齿轮,而他们是从零基础开始接触塑料产品的。他们使用了大量的打样费,经过无数次的延期,最终才把这颗自主研发的舵机搞定。

目前市面上看到的人形机器人或是教育机器人套件都是使用常规的舵机。这类常规舵机一开始主要应用于航模上,之后被改良成机器人舵机,但它们在实用性上都存在一个问题:舵机的外形偏长,出轴位置也偏向一边,这就导致组装过程中给人的感觉不够灵活。

那么,陈咏潼团队自主给机器人自主研发的舵机又有什么特别的呢?他们使用的舵机是立方体的,出轴位置在正中央,舵机的 6 个面都可以连接其他的舵机或是其他零部件,因为此舵机是可360 度旋转并可随时设定可转范围。用户在组装机器人的时候基本上不用参考繁琐的组装程序说明,可以完全按照自己的想法组装机器人,它们被称为「直觉性」组装——爱怎么装就怎么装。

rero 机器人组装套件
rero 采用立方体舵机,出轴位置在每个面的正中央

当提及为什么会做这样一个产品的时候,陈咏潼给我们说出了设计这套机器人的初衷:让 10 岁以上的学生在时间有限的课堂中可以随心所欲地组装自己想要的机器人,可以是人形的、乌龟、暴龙、兔子、蝎子、甚至是超囧的的羊驼!能实现这么一个简便的组装方式,得益于它的专利——扣锁接口,它的拆装过程完全不需要用到一颗螺丝。

关于 rero 背后的团队:在 2004 年成立公司时,这帮创办团队还在马来西亚工艺大学里读书,同时还向他们的同学甚至是学长兜售他们的单片机开发板。在那之后,他们就这样不知觉地踩上了硬件开发板这块地,这个五人团队从开始跌跌撞撞,边做产品表边探索学习,一路来披荆斩棘,到现在已经把公司经营成为马来西亚最大的机器人模块和单片机开发板公司,现国内外的分销商超过 30 家。

rero 与它背后的五人团队
图片来源: rero
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