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机器人评论:索尼2001年产的机械狗是个啥构造?

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本文由蛋友Aler投递

大家好我是Aler,一个机器人爱好者。

我开始做这个系列的动机是:日本的机器人设计制造工艺有很多值得我们学习的地方;而Aibo系列。自1999年问世以来,至今已经有20年历史了,这在现代机器人领域少有的多自由度机器人商用化的例子(虽然是以高级玩具的形式)。20年前的工程师就已经有了这种成熟程度的思考和产品化的能力,这非常了不起。在观察和学习Aibo的时候我经常能发现很多有趣到令人惊叹的设计思路。我自己同时也是一家机器人公司的创始人和一个机器人工程师,由于我们的产品在从设计到生产的过程中也经历过无数的坑,结合自己在产品设计生产方面的经验深入地分析一下这些机器人产品的特点,给大家从不同的角度分享下这件工程学上的杰作。

我平常并不写技术博客,分享到煎蛋来主要是觉得这里可能会有对机器人感兴趣的人,同时也觉得现在煎蛋翻译的文章越来越短,内容越来越神棍,干货比例直线下降,导致很多人现在一上煎蛋就跳过主页直奔无聊图开始摸鱼(不,我说的并不是我,我只是在陈述这个现象,真的。)需要一些改变。平时工作比较忙,现在正好趁着过年整理下。全文基本上都是从零手打,也没啥具体的参考资料,都是自己在研究过程中总结下来的。煎蛋首发!

今天先简单介绍下我在2018年机缘巧合收到的两只索尼产的机械狗Aibo: ERS210(Blue) 和ERS311:

这是刚收到时210的包装箱。实际上里面的狗狗长这样:

ERS210(右)是索尼机械狗里的第二世代,首次发行时间为2001年,也就是已经18岁了,售价为150,000日元;而左边的白色是ERS311(左),第三世代的机械狗,时间为2003年,发行售价为98000日元。当然说是发行售价,实际上现在这些狗狗都已经是及其具有历史感的电子古董了,全新的市场上几乎是无法找到的。而成色新,功能健全的狗狗的价值一般会远远高于发行价格。当然也有很多因为各种原因损坏的二手狗狗,给了很多有能力维修的人很多捡漏的机会。

篇幅原因,我一只一只写。今天的主角是这只ERS210,这只Aibo已经18岁了!18岁!在我按下开关键,狗狗舒展身体,各个关节开始正常运转的那个瞬间,我真的感受到了什么是”Proper Engineering”, 让我无数次惊叹日本的工程师在设计上花的心思,用料上的扎实。我知道这听起来是一个宽泛的陈述,我会在以后的文章详细评论他们的工程投入。

ERS210技术上相对第一世代已经比较成熟了,采用了模块化设计,四肢和头还有手都可以通过一个滑块结构轻松的拆除。ERS310作为一款“降级”版本的狗狗,被赋予了更可爱的外观,更低的价格,同时也阉割掉了模块化设计和很多自由度。整只狗的自由度(在多关节机器人系统里自由度可理解为可活动关节)已下图上标出:

简单的说:每条四肢三个自由度;尾巴两个自由度,可以同时上下左右摇晃,里面用了一组很有趣的共轴万向节传动机构,使得体积进一步缩小;ERS210的头部相对复杂很多,一对耳朵各2个自由度,脖子三个自由度,所以不但可以点头摇头,甚至可以歪头,同时嘴巴上很慷慨的也加了一个电机,可以张和嘴巴,让整个狗狗的神态有灵气很多(对比之下,国内近几年某头和身体梗着连在一起脖子一个关节也没有的人型机器机器人简直是…诶,比狗还不像人…这是18年前的产品啊同志们,18年前!)ERS311的头部就简化了很多,耳朵是没有电机的,就是挂在那里…同样头部也少了左右歪头的自由度;尾部的电动尾巴也给替换成了一个摇杆(输出转输入?还挺有意思的,经过后来的调查发现这根尾巴真的可以当遥控器使)四肢基本一样。


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