导读： 机器人行业一直以来对大多数人来说都充满着神秘色彩，也吸引了好多民间牛人在机器人制作方面前仆后继，有些虽然只是业余爱好，但却达到了很高的专业水准，下面让我们来一起看一下这些民间牛人吧！
机器人行业一直以来对大多数人来说都充满着神秘色彩，也吸引了好多民间牛人在机器人制作方面前仆后继，有些虽然只是业余爱好，但却达到了很高的专业水准，下面让我们来一起看一下这些民间牛人吧！
牛人自学3D打印 开发奇妙的自平衡机器人
瑞士人PaoloNegrini使用3D打印技术开发制造出了一台使用树莓派控制的自我平行机器人。在下面的视频中我们可以看到，这个机器人只用两个轮子就能保持平衡，别人怎么推，它就是不倒。
据了解，为了制造这个不可思议的小玩意儿，Negrini花了整整10个月的时间。就这么一台小小的机器人，制造起来需要的知识可不少，电子电路、Arduino、树莓派、3D打印都需要了解。一路下来，Negrini学到了不少新东西，尤其是3D打印和CAD建模。
“我喜欢做各种东西，以前当跟父母在意大利生活时我经常做木工，所以从某种意义上讲现在搞3D打印是以前的自然延伸。”Negrini解释说。
短短几天，他就学会了使用Openscad，与普通的主要靠鼠标操作的CAD软件不同，Openscad主要基于文本的指令，有点像一种编程语言。Negrini就靠它为自己的独眼机器人的各个零部件设计3D模型。
至于电子电路这块，Negrini采用了树莓派（RaspberryPi）作为控制及计算平台，为机器人提供无线通信和实时数据传输。然后，他使用一块ArduinoMega读取传感器收集到的信息，以及作为硬件接口。最后就是机器人的核心部件，一个花了30美元的10自由度惯性测量单元（IMU10DOF）。
Negrini兴奋地说，这个东西在几年前要花数千美元，包括磁力计、陀螺仪，3轴加速度计和气压传感器。至于电机，他就用350rpm的Pololu30：1。一旦电子系统到位，剩下的时间就是把各个部分组合在一起，这主要是3D打印的工作了。
“除了螺母、螺栓和马达支架，这台机器人全部是3D打印的。”Negrini解释说。“由于没有一个工作车间，我不可能做到所有的事情，因为有时候这个设计所需要的精度你只能使用大型和昂贵的
设备才能得。也许最重要的是，我在制作中享受到了前所未有的自由度：你可以想像任何东西，然后几个小时后就可以把它变为现实。这期间我的一台洗衣机坏了，我发现用3D打印机打印出更换的部件要比出去买更快。”
这台机器人的大部分零件都是Negrini自己设计并用Ultimaker3D打印机打印出来的。不过，对于一个自学成才的机器人设计师来说，整个项目中最困难的部分就是编程了。因为非常缺乏编程经验，他明智地选择依赖已有的程序模块和经过验证的代码，而不是试图从头编写代码。
“看到这种数学、软件和硬件与外部世界的互动真的很迷人，代码中微小的变化就会对机器人感知环境能力和行动能力产生很大的影响。”Negrini写道。
至于未来，Negrini的计划是继续对机器人进行小的改进，比如添加3D打印的传感器模块或相机平移机制。更长期的话，Negrini想3D打印一个能在球上保持平衡的Ballbot机器人。
大学生成发明达人 试衣机器人让网购更方便
在网上买衣服，最怕就是尺码不合适，穿着不合身，想退又怕麻烦。昨天，浙大工业设计毕业作品展上，一个学生团队研发的“试衣机器人”可以解决这个困扰——
首先，店家置办一台这样的机器人。如果你看中了一件衣服，就将你的三围报给店家。等数据输入电脑后，“试衣机器人”就会变形，变成和你身材一样的人。店家就会把你选中的衣服穿到机器人身上，再用高清照片和视频全角度向你展示“机器人”穿上衣服后的效果。怎么样？想不合适都难。
“试衣机器人”所在的工业设计毕业作品展，地点在浙大紫金港校区月牙楼二楼展厅，毕业展上还有很多好玩的东西，展出到6月7日结束，有兴趣的读者可以去看看。
在毕业作品展现场，“试衣机器人”最受关注，因为它的样子很特别。
它的身高大约1.5米，目前只有上身，没有腿。机器人外壳由12大块组成，前面部分分别是右前胸、左前胸、右前腰、左前腰、右前臀、左前臀。后面也是相对应的6部分。
工作人员很热情，为大家演示机器人的“变身神功”。试衣前，需要输入三围数据。
我报了个三围数据：胸围96厘米，腰围82厘米，臀围96厘米。输入数据后，机器人的12块外壳马上动起来，过了三五秒钟，一个身材匀称的男子展现出来。给机器人穿上一件中号蓝色卫衣，刚好合身！看了之后，真有想买的冲动。
工作人员继续改变数据。慢慢加大腰围的数据，这时候，蓝色卫衣的腰腹部鼓起来了，片刻之后，一个有着很大啤酒肚的男子形象出现，衣服显得小了。
再次改变”试衣机器人“的胸围，随着胸围增大，一个精壮的汉子形象展现出来。蓝色卫衣被可怜地撑大到了极点，拉链也撑开了。
围着“试衣机器人”看的，很多是女生，有的在小声议论，怎么只有男生版本？
工作人员解释，女生版机器人因为构造比男生复杂，他们暂时没有研发。以后继续完善，会推出女生版本，毕竟网购衣服的主力是女生。
浙大设计创新班的周奥博同学说，这个“试衣机器人”是他们团队7个人花了两个多月研发制作的。目的就是让机器人告诉你，网购这件衣服穿起来是否舒适。
在外壳的里面，有各种精密小马达、连接装置。一些部件，是买来的。大部分连接装置是用3D打印技术制成的，保证精度。外壳由学生们手工制作。试衣机器人通过数据线与处理器相连。
周同学说，这只是雏形，要投入正式运用，还要进一步完善。比如，他们正在考虑在肩膀部分也设置一个活动的外壳，这样在试衣时可以看到衣服跟肩膀是不是合适。也会做得更加精密、美观，而不是像现在这样，电线裸露，零件都是手工制作的。
大学生发明监考机器人 可全程替代老师监考
据介绍，“考场助手”不仅可以实现考生入场考试时的身份识别与安全检查，还可在考试过程中进行自动收发试卷、播放英语听力和信号屏蔽、视频监控等功能，基本可替代监考老师实现所有考务功能。
今年7月，该项发明凭借着完善的功能和复杂的机构，以第一名的成绩代表江西省参加全国大学生机械创新设计大赛总决赛，并获得全国一等奖。图为学生模拟接受指纹扫描。
该发明团队的队长李亚博是一名大四男生，他告诉记者，“考场助手”是一款可帮助监考老师实现所有考务功能的智能机器人，它能通过指纹识别、金属探测、智能门禁等系统，实现考生入场考试时的身份识别与安全检查。在考试过程中可自动收发试卷、播放英语听力和信号屏蔽，还可以实现移动视频监控。“几乎不用人为控制，装上电池就能工作。”李亚博说图为“监考机器人”模拟发放试卷。
谈起发明“考场助手”机器人的初衷，李亚博告诉记者，最初的灵感是来自六级英语考试排队入场的时候。“开考前，监考老师要在很短的时间内对每个同学核对身份信息，还要挥动金属扫描仪对考生进行安检，老师们很累，试卷袋上都留下了手掌的汗水印。”
图为“监考机器人”可进行播放英语听力和信号屏蔽、视频监控等功能。
李亚博想：“为什么不做一个可以代替监考老师做这些工作的机器呢？把它放在考场门口，该有
多方便省力呀！”带着想法，李亚博找到在机器人协会的邹长江、许子康和杨佳琦同学，一起构思起来。几个月里，他们对方案一次又一次完善和充实，在徐广红教授的指导下，“考场助手”的设计方案终于出炉了，并经过50多次的反复实验和调试，最终做出实体。
三年调试千次实验 高三学生发明球形机器人获大奖
“在电线密布的车间、摆放精密仪器的实验室、人潮拥挤的城市中，轮式、
履带式机器人有太多不便完成的任务。而我设计的机器人，运动灵活、占地极小，正是填补轮式、履带式机器人不足的完美替代品。”人大附中高中三年级的男生吕宁一，花了近3年的时间制作出一款“具有自启动功能的球轮机器人平台”，集自启、爬坡、负重功能于一体，先后获得日内瓦国际发明展金奖和全国青少年科技创新大赛二等奖两项发明大奖。
足球场上“灵感乍现”
2012年7月，初三毕业的暑假，吕宁一和其他完成中考、即将走入高中校园的学生一样，暂时放下了学习的压力，开始享受轻松的假期。那个暑假里，他把大部分的时间都放在与同学们一起奔跑、驰骋在球场上。
就是在轻松踢球的过程中，这个勤于观察、善于发现的男孩，找到了自己的关注点——“我发现足球的滚动有它自己的特点：首先，球体滚动的方向具有任意性，不受转弯半径的限制。也就是说，球的滚动不像汽车车轮一样，需要‘拐弯’才能改变方向。其次，球体滚动向各个方向的动力相同。
这一点也不像汽车车轮，向前行驶和‘倒车’时的马力是不同的。”没有转弯半径和全向机动的特点使球体的运动要比轮式和履带式运动方式灵活、优越许多。
发现了这一点，吕宁一决定据此制作一款“球轮机器人”，将球体运动的这个优越性运用到具体实践中去，为日常生活带来便利。
从支架支撑到独自站立
有了创作的灵感，吕宁一很快投入到创作工作中，“2012年8月，通过论证，写出了机器人的初步设想。经过紧张的研制过程，3个多月后，机器人初步的形态就制作出来了。”
球形轮运动机器人，由三个驱动电机、三个万向轮和一个支撑球体组成，三个万向轮与球体成一定倾斜角固定对称安装，通过协调转动，驱动球体在地面滚动，可以使机器人平顺地向任何方向运动而不改变机器人本身的朝向。为了使其能够实现自启动、平衡、行走功能，球形轮机器人加载了惯性
传感器以实现姿态、角速度、速度的测量，同时由车载计算机和单片机作为控制器，对测量数据进行处理，实现精确稳定控制。但此时的机器人自身有一个明显的不足，那就是稳定性比较弱，“最开始制作出来时，机器人只能用3根支架支撑着，不然就会倒下。我们花费了两三个月的时间把3根支架撤掉，使机器人能够独立站立。”这时的机器人能够实现独立站立并行走一段不长的距离，但稳定性和实用功能都未能达到吕宁一的预期，“此时的机器人，首先对地形的适应能力较弱，如果遇到坡度就会倒下。同时，机器人如果断电倒下是无法自行‘站起来’的，这影响了自动化程度，要知道仅在实验阶段，机器人配重就达20多公斤，如果投入生产则可能会达到上百公斤，每次‘起摆’都要人工手扶是非常困难、繁琐的工序。”为解决制作中的难题，吕宁一很快投入到第二阶段——关于稳定性的调试和研究中。
历时三年调试数千次
为解决上述两个问题，吕宁一决定为机器人增加自动原地起摆功能和爬坡功能，“我设计了一个与地面成12°角的助力支架，同时编写了‘起摆程序’，通过三个电机带动三个轮子，通过轮子的摩擦力大小带动、改变球体转动的速度、方式。”
然而，这时机器人行驶的“平衡”是一种动态的平衡，靠几个力相互制衡维持，“这种制衡依靠内部程序的不断检测和调整，通过参数的测算、分析、实验，不断完善、调试程序。”起摆、上坡、下坡、平衡……吕宁一一共为机器人编写了多套程序，通过几十个参数的不断调整，试图找到能使机器人行走最稳定的值。“前前后后一共进行了数千次实验，如果说创作这个机器人有什么难点，那么这个漫长、枯燥的调试过程恐怕就是最大的困难所在。”
这时的吕宁一已经开始了高一年级的学习，为了保证机器人的研制进度，他坚持每周至少有七八个小时“泡”在北京理工大学的实验室里。“那段时间真的非常紧张，放学后5点半开始做实验，直
到晚上10点半从实验室回到家中，开始完成学校布置的作业和学习任务，经常忙到夜里一两点都无法入睡。”到了高二，学校在每周五下午安排3节研学课时间，这让吕宁一的实验变得从容了许多。
就这样，直到今年，基本符合吕宁一预期的自起摆、行驶稳定、能够负重、具有爬坡功能的球轮机器人终于研制成功了。这项发明曾先后获得日内瓦国际发明展金奖和全国青少年科技创新大赛二等奖两项大奖。
退休工人变废为宝 做了个“水车机器人”
嘿，太神奇了，机器人舂米面!”昨(22日)中午，在江油市武都镇南干道一间店面门口，聚集了不少看稀奇的男女老少。只见一架小水车在循环水的冲击下不断旋转，带动一个小人偶不停挥动双臂，从而触动钢丝杠杆另一端的小铁球一下一下地砸进小臼窝里。不一会儿，臼窝里面的米粒便被小铁球捣成了粉末。
这是一间经营机电标件、维修水泵的小店，老板名叫张德炳，今年62岁，是长钢四分厂的退休工人。
据悉，为了吸引人气，张德炳才想起制作这样的一个“店招”来。他先找来废玻璃片，用胶水粘合出一个长方形水缸。然后用竹片做了一架半径12厘米的水车轮，并且固定在水缸上面。再找来一只功率为10瓦的鱼缸专用水泵，安装在水缸的一端。他还雕刻了一个双臂可以活动的人偶，找来一段废钢丝作杠杆，并在杠杆一端焊接一个小铁球。用一颗大螺丝帽做成臼窝。
张德炳解释说，当小水泵通电后，循环不断地把水缸里的水抽起来冲转水车轮。不停转动的水车轮通过曲轴作用，带动水缸侧面人偶的双臂上下挥动，从而触动废钢丝杠杆另一端的小钢球反复砸进臼窝。
张德炳告诉记者，这个小玩意完全可以利用废弃物制作，而且十分省电、节水。它不仅很有趣，还可以捣蒜泥、辣椒面、花椒面、胡椒面等等。
张德炳的“水车机器人”虽说外观及制作工艺较为粗糙，但仍然吸引了很多人围观。张德炳表示，下一步他将吸取大家的意见和建议，打造“水车机器人”的升级版，将其外观制作得更加精美。
14岁小发明家发明茶艺机器人 可以洗茶泡茶递茶
电动冲浪板装上螺旋桨，在游泳池也能享受冲浪激情；老人腿脚不便没关系，机器人自动泡上一壶好茶；有了智能拐杖，残疾人走路再也不担心摔倒了……
近日，2014全国科普日安徽主场活动在合肥举行，活动主题为“创新发展，全民行动”。记者探访发现，今年除了举办丰富多彩的科普知识咨询、科普文艺演出活动之外，一群热衷科技创新的小发明家也来到现场，分享他们的发明创新成果。
14岁小发明家的“茶艺机器人”能自动选茶、洗茶、泡茶
在科普日的活动现场，市场星报记者首先注意到一种“端着茶壶茶杯”的机器人，旁边的电脑上演示着泡茶的画面。原来，这是合肥四十五中学生发明的“茶艺机器人”。
“茶艺机器人”个子不高，大约有四五十公分，但泡茶的功夫堪称一流。当你想喝茶时，就摁动茶盘上的按钮，泡茶机器人会自动按照指令泡茶，泡完茶之后由献茶机器人送至茶盘，给主人品茶，整个过程只需要几分钟。
现场的学生指导老师告诉记者，这件发明的创作者是三名初学生，平均年龄只有14岁，“机器人能够自动选茶、洗茶、沏茶，光选茶环节就很讲究，有三种茶品可供用户选择。”
民间牛人：宁夏送变电6员工自制放线机器人
近日，赵金刚、张兴建、何鹏飞、陶永才、刘华、苗克林6位工友带着自己的创新成果——飞行放线机器人(八旋翼遥控直升飞机)，接受跨越黄河为贺黄Ⅱ回750千伏超高压线展放初级导引绳的大考。飞行放线机器人成功完成了任务，6位制作人喜不自禁。
赵金刚等6人是宁夏送变电工程公司员工。过去，遇架线工程需展放初级导引绳时，他们只能在二三十米高的铁塔上爬上爬下，有时还要翻山越岭、跨河涉水跨越各种障碍，不仅辛苦，还影响施工进度。为解决这一难题，宁夏送变电工程公司曾花费数十万元购置飞艇，但效果并不理想，尤其是一遇3级以上风，飞艇就无法开展正常作业。
有一定无线电基础的赵金刚萌生了自制放线机器人的想法，他的设想引起张兴建、何鹏飞、陶永才、刘华、苗克林的共鸣。宁夏送变电工程公司鼎力支持6人创新之举。今年，6人几乎把业余时间全用在了飞行放线机器人的研制上。8月底，飞行放线机器人终于制作完成，其中抛线装置还获得国家知识产权局实用新型专利授权。
飞行放线机器人个头不足1米高，但能耐不小，能携带初级导引绳在6级左右的大风中正常作业。在中宁跨越黄河为贺黄Ⅱ回750千伏超高压线展放初级导引绳过程中，赵金刚精心操作，飞行放线机器人腾空而起，携带初级导引绳飞向对岸780余米处一座高大的线路铁塔，准确地将导引绳穿过线路铁塔的设定点。据悉，这台只花了6万元造出的设备，只要参与一个中型电力工程的放线就可收回成本。
赵金刚表示，他们还将继续创新，未来他们的飞行放线机器人还能自动巡视带电线路。
