这款mini版球形机器人,既可当玩具也能教你写代码

Sphero推出新款SpheroMini机器人,可通过应用程序控制,外形小巧如高尔夫球,并提供多种颜色选择。该产品不防水,信号连接范围10米,充满电可持续使用45分钟。SpheroMini定价50美元,旨在让更多人负担得起。

Sphero Mini从29日起在Amazon和Sphero的在线商店开售。

近日,一直忙于与迪斯尼合作的Sphero正在推出一款可由应用程序控制的迷你版机器人,这个球状机器人称为Sphero Mini,外形与高尔夫球大小相同,配有可拆卸的外壳,该产品共包含白色、蓝色、绿色、橙色和粉红色五种颜色。

这款mini版球形机器人,既可当玩具也能教你写代码

正如预期,与此前的Sphero SPRK+的模型相比,Sphero为新产品搭建了不同的框架。这款Sphero Mini外形上更加迷你,且不防水,其信号连接范围限制在10米,而此前的产品是30米。

但是,Sphero Mini最大优势是其定价是$50,此前,Ollie和SPRK+的售价分别为100美元和130美元,与之相比,该新产品在价格上便宜了一半。

据了解,Sphero Mini的持续使用时间约45分钟,用户可以通过microUSB对其进行充电,大约需要一个小时才能将其充至满格。与其一起配套的,还有一些小的锥体玩具和保龄球针,这是被设计为用作该球形机器人的目标。

用户下载Sphero应用程序后,就可以控制该球形机器人,用它来玩游戏或者用它作为控制器。除此之外,该机器人还兼容Sphero公司的Edu应用程序,孩子们或者大人都可以利用该机器人来辅助学习如何编写代码。其应用程序在iOS或Android的应用商店里里都有下载。

这款mini版球形机器人,既可当玩具也能教你写代码

对于Sphero Mini,Sphero创始人Adam Wilson表示:“‘迷你’背后的想法是让大多数人能够负担得起,但降价的同时我们也希望做一个设计精良、实用,最重要的是有趣的一款产品。”

据悉,Sphero Mini从29日起在Amazon和Sphero的在线商店开售,如果对此产品感兴趣,可点击下面链接了解:

https://store.sphero.com/search?type=product&q=mini


原文发布时间: 2017-09-30 11:23
本文作者: Lynn
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### 关于球形机器人驱动的代码实现 球形机器人是一种特殊的移动机器人,其运动机制依赖内部机构产生的力矩来改变整体重心并滚动前进。这种设计通常涉及欠驱动系统[^3],因为外部仅有单一接触点(地面),而内部可能只有少数几个独立控制变量。 以下是基于典型球形机器人结构的一个简单Python仿真代码示例: #### Python代码示例:球形机器人驱动仿真 ```python import numpy as np from scipy.integrate import odeint import matplotlib.pyplot as plt # 定义球形机器人的动力学方程 def sphere_robot_dynamics(state, t, u_x, u_y): """ 参数: state: 当前状态 [theta_x, theta_dot_x, theta_y, theta_dot_y] t: 时间 u_x, u_y: 控制输入 (内部质心位移) 返回: 微分方程组的结果 """ theta_x, theta_dot_x, theta_y, theta_dot_y = state # 系统参数 m = 1.0 # 质量 (kg) R = 0.5 # 半径 (m) g = 9.81 # 重力加速度 (m/s^2) # 动力学模型 d_theta_x_dt = theta_dot_x d_theta_y_dt = theta_dot_y d_theta_dot_x_dt = -(g / R) * np.sin(theta_x) + (u_x / (m * R)) d_theta_dot_y_dt = -(g / R) * np.sin(theta_y) + (u_y / (m * R)) return [d_theta_x_dt, d_theta_dot_x_dt, d_theta_y_dt, d_theta_dot_y_dt] # 初始条件 initial_state = [0.1, 0.0, 0.1, 0.0] # 初始角度和角速度 # 时间向量 t = np.linspace(0, 10, 1000) # 控制输入 (假设恒定控制信号) u_x = 0.1 # 内部质心沿x方向偏移 (Nm) u_y = 0.1 # 内部质心沿y方向偏移 (Nm) # 数值积分求解微分方程 solution = odeint(sphere_robot_dynamics, initial_state, t, args=(u_x, u_y)) # 提取结果 theta_x = solution[:, 0] theta_y = solution[:, 2] # 绘图 plt.figure(figsize=(10, 5)) plt.plot(t, theta_x, label="Theta X (rad)") plt.plot(t, theta_y, label="Theta Y (rad)") plt.xlabel("Time (s)") plt.ylabel("Angle (rad)") plt.title("Sphere Robot Dynamics Simulation") plt.legend() plt.grid(True) plt.show() ``` 此代码实现了球形机器人的二维平面运动仿真,其中`odeint`函数用于数值求解非线性常微分方程组。该模型考虑了内部质量分布变化引起的外球体旋转效应[^3]。 --- ### 技术细节说明 1. **动力学建模** 球形机器人属于典型的欠驱动系统,其核心是非线性动力学建模。通过调整内部可动部件的位置或速度,可以间接影响整个系统的运动特性[^3]。 2. **控制策略** 上述代码采用简单的开环控制方式设定固定输入\(u_x\)和\(u_y\)。实际应用中,可以通过滑模控制、PID调节或其他高级方法提升性能。 3. **硬件接口与扩展** 如果需要部署到真实设备,则需结合具体传感器反馈(如陀螺仪、加速度计)构建闭环控制系统,并编嵌入式固件完成低级指令解析与执行[^4]。 --- ###
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