在三亚的时候,罗平思维还停留在国盛模具时期,想着尽可能节省材料,便于加工,所以设计的小体型机器人,总高度二十厘米。
现在结构设计完成,要动手加工零件的时候,他想到了控制的问题,原先以为一套简易单片机能解决,可是他见过的最小的模块都难以装进小机器人肚子里,结构设计的再精巧,没法实现运动,那也只是个摆设了。
总不能把控制模块放在体外,机器人拖着一束电线到处跑吧,并且电磁驱动少不了电源模块,体型太小也装不了多少电池,续航也成问题。
想来想去,体型太小只能做个动不了的模型,还是得把体型做大,肚子里得有足够的空间容纳电源和控制模块。
体型放大后,他也可以把原先精简的手指部分做的更灵活一些,他的设计只是模仿人类动作,还做不到百分百还原,毕竟他对人体结构了解有限,也不可能一块肌肉对应一个电磁铁,做完后能模仿到什么程度还不确定。
以前没有人做过,他只要能做出来就算成功,其他的可以逐步完善,一点点进步的过程对他来说能带来很多乐趣。
先前的设计,罗平就考虑了机器人尺寸放大的问题,现在等比例放大也只是稍微多花点时间,他改设计的几天时间,罗大胜已经完成了车间机床的检修工作,都能正常投入使用了。
帮儿子做完这些事情,罗大胜又回去上班了,对他来说工作不仅仅是为了那点薪水,也是他生活的一部分,真让他闲着不做事,反而会全身不自在。
整个工厂里只剩下罗平一个人,他开始加工机器人的金属骨骼。
本来按照罗平的计划,小机器人的骨骼采用钛合金制作,质量轻强度高,还完全抗磁,是最佳的选择。
现在机器人体形变大,估计需要几百公斤材料切削加工,制作成本就得十几万起步,更主要是大批量钛合金材料还不好买到,他只能把材料换成抗磁的904不锈钢,性能基本满足要求,价格尽管也不便宜,至少材料相对容易获取。
除了骨骼以外,他设计的电磁铁也需要加工,为了便于制作,罗平设计了从大到小十三种不同的尺寸型号,满足机器人全身一百多处大小骨骼的安装需求。
想要机器人动作流畅有力量,电磁铁的设计是最关键因素,他不想使用有退磁风险的永磁体材料,成本高也不好加工,所以电磁铁的铁芯和线圈布置就需要很讲究。
还有配套的线圈绝缘壳、弹簧、固定螺丝等等零部件,每一个细节都需要考虑到,所有工作都由他一个人完成。
大部分机器人部件都要自己制作,也有橡胶、塑料、漆包线等物料要到外面订制或者采购,在东皖这些都很容易解决。
罗平相信类似的机器人肯定有人想到过,之所以没有出现,或者出现了没有被发布出来,肯定是有各种无法解决的难题,他只要把第一台机器人装配出来,这些难题就等于解决了大半,他想做一个全新构造的遥控机器人,目前的设计没有难以逾越的技术障碍。
等以后人工智能进步了,再考虑机器人自主行动的问题,积累大量数据后,相信到那时候难度就会降低很多。
这段时间罗平始终没去羊城,一直通过电话和网络跟罗娜、傅兰、陆伟几个人联系,陆伟按照他的要求编写机器人的控制程序。
原先预计要几个程序员,陆伟看了他的要求后,觉得自己就能做,先从最简单的动作指令开始,随着罗平设计的完善,控制程序也开始一步步细化到每一个骨骼,将一个笼统的动作指令拆解,哪些骨骼需要协同动作,先后顺序,动作力度等等,都需要在程序里自动设置好,然后输出给单片机,再控制相应的骨骼电磁铁动作。
机器人还没组装出来,就按照罗平的设计做一个模拟程序,先在电脑上测试。
刚开始陆伟对罗平的设计有点看不上,可是随着他的结构设计图一点点完善,对程序的要求逐渐细化,陆伟感觉越来越吃力。
开始的时候,只是上课之余的兼职工作,感觉很轻松,慢慢的时间不太够用,不得不找同学加入进来一起做,后来就是不重要的课程全部逃掉,专心投入这个工作。
随着工作的深入进展,陆伟越来越觉得这个机器人成功的可能性很高,他也算创始成员,也有罗娜承诺的期权,未来机器人做成了,就算不考虑经济效益,单纯成就感也是其他工作给不了的。
罗娜和傅兰在学校内部的创业孵化机构申请了办公场地,然后注册了公司,平方精密机器科技有限公司开始正式运营,她们两个当前主要就是做市场调研,罗平可以不在乎盈利,她们必须得考虑,这也是她们的课题,根据机器人的结构和特点估算生产成本,可能的应用方向,寻找潜在的客户群体,制定营销推广策略等等。
陆伟则是组织几个同学利用课余时间写程序,控制程序写的差不多了,只靠电脑模拟终究不太靠谱,那就自己创造测试条件,电子信息学院的课程主要教授通讯、电子和光电等领域的工程实现,这些就是他们的专业领域。
没有完整的机器人测试,先买一套单片机、通用芯片、电池组,按照设计攒几个简易电磁铁,用来做部分程序测试也够用了。
罗平要求直流电磁铁要像人体骨骼一样缓慢发力,哪怕是爆发性动作,也要有个蓄力爆发过程,要尽量节省每一分力量,那就要求电磁铁控制电流逐渐增加,还要能恰到好处的停止,这样才能精准控制每一个动作。
他们做的虽然是机器人,但是动作要做的像人,不能一顿一顿的,要颠覆人们对机器人的传统印象。
哪怕一个最简单的抬腿动作,都涉及到全身多个骨骼的同时发力,左腿抬起,那身体重心就要转移到右腿,上身要向右倾,有的骨骼动作幅度大,有的骨骼动作幅度小,如何协调一致保持平衡,都需要反复调试。
这还只是一个动作,单纯一个向前走的指令,左右两腿交替动作的同时,要保持身体动态平衡,按照人类习惯,还需要左右臂跟着摆动,这些复杂的动作交替进行,每一个动作都要反复调试很久,组合起来进行,要确保协调一致,那复杂程度更是指数级提升。
有了电磁铁实测的电流数据,再导入他们的程序进行模拟测试,发现程序很多不合理的地方,还得大幅度修改,原先很多考虑不周的地方,都得重新编写。
程序改动太多,测试环境也得跟着改动,一切改动完成,好几天时间就过去了,重新开始测试。
再发现新的错误,然后继续修改测试,如此反复循环。