Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Mit Legos groß werden

Innovation findet überall und jederzeit statt. Manchmal benötigen Sie keine teuren Werkzeuge oder Geräte mit mehreren Silben, um die ultimative Mischung aus Kunst und Wissenschaft zu entwickeln. Manchmal braucht man nur Vorstellungskraft und ein paar Legos. Nun, diese und ein sehr erfahrener Lego-Builder.

Im letzten Frühjahr habe ich Brian Cooper von 3D Systems beauftragt, ein Meisterwerk zu schaffen, das komplett aus Legos besteht. Brian (auch bekannt als "Klaupacius"), ein MIT-Absolvent und Software-Ingenieur, ist in der Lego-Community dafür bekannt, einzigartig große, getriebegliedrige Robotermodelle zu bauen, und sein Lehrbuch "Teknomeka" hat den Menschen dabei geholfen, überall auf der Welt große Gebäude zu bauen Welt. Man kann seine Handarbeiten sowohl in Lego-Shows als auch im Fernsehen und in Filmen sehen.

Nach einem Jahr brachte er eine erstaunliche blaue Katze mit dem Namen Geo hervor. Es ist ein Beweis dafür, wie weit die Vorstellungskraft Sie bringen kann. Ich würde es gerne Brian übergeben, um uns mitzuteilen, wie er diese unglaubliche Kreation gemacht hat.

Die Artikulation erweckt ein Modell zum Leben oder das Roboteräquivalent des Lebens.

Geo-DAC

Ich baue zwei Arten von Lego-Robotern: "echte" Roboter (motorisiert und über einen Bordcomputer oder eine Fernbedienung gesteuert) und "Fantasy" -Roboter (mit manuell bedienbaren Mechanismen möglich). Meine wirklichen Roboter sind eher nützlich, da die Stilteile beim Amoklauf eines Roboters häufig beschädigt werden. Meine Fantasy-Roboter sollen auf Konventionen (www.BrickCon.org) posiert und ausgestellt werden, daher investiere ich genauso viel Zeit in ihr Aussehen wie ihre inneren Mechanismen. Die Fantasy-Roboter verlangen auch eine Hintergrundgeschichte, um ihre Existenz zu erklären. In diesem Sinne gebe ich euch Geos Geschichte:

Geo ist ein robuster Animoid-Begleiter (DAC) aus einer zukünftigen Zeit, in der Roboter-Haustiere meist Haustiere ersetzt haben. Sie ahmen alle wünschenswerten Verhaltensweisen von Haustieren nach und bieten Sicherheits- und Wartungsfunktionen im Haushalt. Sie haben neuronale Netzwerke simuliert und können eine einzigartige interaktive Bindung mit ihrem Besitzer aufbauen, die ein Leben lang hält.

Referenzmaterial

Ich habe einmal eine Lego-Biene gebaut und dabei wurde mir klar, dass die beiden Hinterbeine länger sein müssen und nach hinten zeigen müssen, um den Körper ausbalancieren zu können. Sie müssen lernen, während Sie gehen, weil Sie nicht wissen, wie vage Ihr mentales Bild der mechanischen Struktur eines Tieres ist, bis Sie versuchen, eine zu bauen. Geo zu machen war keine Ausnahme. Ich musste Fragen stellen, wie sieht das Hinterbein einer Katze wirklich unter dem Fell aus? Was sind die Körperproportionen? Was ist eine natürliche Haltung?

Zur gleichen Zeit ließ ich mich mechanisch von einer Reihe japanischer Tierroboter-Spielzeuge, Zoids, inspirieren, löste sich jedoch davon, als ich anfing, die Struktur der feline Katzen zu untersuchen. Trotzdem war es für ein zukünftiges Roboterhaustier natürlich, etwas von dem Stil dieser futuristischen Spielzeuge zu erzählen.

Das Skelett

In den letzten 30 Jahren habe ich meine Bautechnik entwickelt, um größere, stärkere Modelle mit weniger Teilen herzustellen. Anstatt eine massive Masse aus Ziegeln zu formen, konstruiere ich ein ineinandergreifendes Lego Technic-Balkenskelett, das dann mit einer plattierten Haut überzogen wird. Ich nenne es die "Wolkenkratzertechnik".

Rahmenentwicklung. Es begann alles mit einem rechten Vorderbein.

Rahmenabschluss und Enthäuten. Nackte Hebepunkte an der Unterseite.

Interessante, aber unbrauchbare Prototypen für Nacken, Knie und Handgelenke sowie ein Lego-Linearantrieb, der viele Probleme löste.

Für einen Roboter sind die Skelettabschnitte durch Gelenke verbunden, und diese sind der Fokus einer intensiven Entwurfsiteration, um drei kritische Anforderungen zu erfüllen: 1) Bewegungsbereich 2) Kraftwiderstand 3) eine zugängliche Benutzeroberfläche. (Der Versuch, alle drei dieser Anforderungen zu erfüllen, führt in der Regel zu einer Ablage abgelehnter Gelenkprototypen, die ich für die spätere Verwendung zusammengebaut halte.) Für das Kniegelenk dachte ich, ich hätte ein perfektes Gelenkpaket mit einem Schneckengetriebe und war es auch Ich war so begeistert, dass ich es "Spaßpackung" nannte, aber Tests zeigten, dass die Kunststoffzahnräder abrutschen und sich abnutzen könnten und in der fertigen Struktur nur schwer zu ersetzen wären. Darüber hinaus erfordert es viel Kraft, ein zwei Fuß hohes und drei Fuß langes Modell zu unterstützen. Also ging es in den Abfalleimer und ich wechselte zu linearen Stellgliedern, wodurch das Gelenk wie ein Dreieck mit einer einstellbaren Längskante aussah, was sehr stark ist.

Das komplette Skelett verfügt über 15 Gelenkachsen, die von diesen Stellgliedern angetrieben werden, sechs Achsen, die von den Schneckenrädern angetrieben werden, und sechs Achsen ohne Antriebsmechanismus, da sie senkrecht zur Schwerkraft stehen und die Reibung ausreicht, um den Winkel zu steuern.

Der Abfalleimer ist außerdem mit ausgefallenen Hals- und Schultergelenkdesigns randvoll gefüllt.

Die Haut

Ich wollte stark reflektierende, gebogene Teile verwenden, damit das Modell einen luxuriösen Glanz hat. Lego gibt es zwar in vielen Farben, doch werden nicht alle Teile in allen Farben produziert. Wie sich herausstellte, war die ansprechendste Farbe mit der größten Vielfalt an gekrümmten Teilen Blau. Gelb ist eine tolle Akzentfarbe, und ich wollte alle gelben Zähne verwenden. Aber es gab ein Problem: Erstaunlicherweise konnte ich über www.bricklink.com nur die kleinen Zähne in Europa für eine Summe finden, die meine Empfindungen beleidigte. (Als Randbemerkung kaufen Profibauer keine kompletten Lego-Sets.Andere kaufen ein komplettes Set und verkaufen die einzelnen Stücke über BrickLink. Ich könnte nicht auf der Skala aufbauen, die ich ohne sie mache.)

Artikuliertes Fell Robuste Komponentenbefestigung, um ein Ablösen zu vermeiden.

Andere Designhinweise:

  • Ich hatte die Idee, die Haut durch Artikulation einstellbar zu machen, so dass die überlappende Beschichtung vom Hals bis zur Taille mit Dutzenden Kugelgelenken befestigt wird.
  • Ich wollte, dass das Modell einen kurvigen Fluss von der Nase zum Schwanz hat und dies mit einer ausgeprägten Wirbelsäule betont, die auch mit Kugelgelenken verbunden ist.
  • An der Unterseite zwischen Vorder- und Hinterbein befinden sich zwei absichtlich hautlose Patches, die als sichere Hebepunkte beim Bewegen des Modells dienen.
  • Der Schwanz wirkt sehr lebhaft und lädt zum Spielen ein, obwohl dies nicht empfohlen wird, da er mit weniger robusten „Klick“ -Scharnieren gehalten wird. Ping griff nach dem Schwanz, als sie Geo zum ersten Mal sah, aber das kann sie. Dies ist ihr Haustier aus der Zukunft.

Das Projekt

Insgesamt dauerte das Geo-Projekt von Ping ein Jahr, um so viel Zeit für das Engineering wie für das künstlerische Styling zu verwenden.

Eine öffentliche Ausstellung ist immer eine großartige Möglichkeit, ein langfristiges Projekt abzuschließen und Sie für den epischen Bau des nächsten Jahres zu begeistern! Geo wird auf der BrickCon 2013 in Seattle am Samstag, den 5. Oktober und Sonntag, den 6. Oktober, gezeigt.

Das Lieblingsspielzeug einer Roboterkatze ist natürlich eine optische Maus.

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