話說這幾年看了汽車界的發展，
電動車的確是個新角色，也算是把理論上的能量算有效率運用的一種交通工具，
但也同時突顯了，
用了這麼久喝汽油的引擎，我們發揮了多少效率?
失去的效率去哪裡了? 很多熱量吧，吃電池的車子可以這樣浪費嗎?
內燃機引擎發展了這麼多年，沒有重大的改變，
這也代表，我們真的沒有充分發揮汽油的能量密度，
(我們對不起那些百萬年前的恐龍阿、木頭阿，他們化身成汽油，卻不好好的用乾淨)
現在新車很多利用阿金特森循環，
以我的認知，就像是拿5000cc的引擎，叫他只能有1000cc的排氣量，
然後很多新科技加上去，使得你想要多少力量，就使用多少的排氣量，最多就是原始設計的排氣量，
接著所謂的科技要努力調整大引擎在小排氣量的損失不要太多，加入了很多人為控制，
物理學都不物理學了...
另一派我比較支持，就採用1000cc的引擎當基礎，壓榨出更多的能量密度，
這也是內燃機發展歷史持續在走的路線，小排氣量本來就不會有多大的喝油速度，
當想要轉換更多的能量時，以前會犧牲耐用性，那都是過去式了...
現在設計精準，要引擎活多久就是多久，更好的材料以前沒有，現在卻不是問題了
我想未來世界一直都是這樣上演著，
一輛車子裡面裝個小引擎，就可以有超跑的能力，
現在的小引擎一定比過去同排量的還要超越許多，
同樣在未來，喝油怪獸的大引擎一定會消失，
以前排黑煙卻很蝦趴的車子到現在是個大汙染，
而現在的車子到未來也一定會被認為是個污染，
所以工程師們，你們在做的就是實現未來的樣子阿~
2013年8月29日 星期四
Body 非自願的 cost down
過去螢幕的機構基本設計是中間鐵件，面板及電路板等，都固定在鐵件上，腳座也固定在中間鐵件上，外觀再鎖上塑膠殼就有美麗的外觀。
現在的設計簡化了，很多變成了前後塑膠殼對鎖，夾住中間的主體模組，再用個腳座支撐上面的塑膠整體模組，省去了中間的骨架，不再用穿衣服的方式組合，省了成本，也讓腳座變的非主體一部分，而是可有可無的組件。
自己的機器人也用了這方法，前後殼夾住中間的組件，也省了骨架的重量，雖然支撐分散到外面的力量，但是鎖點的施力應該也變大了，往好的想，這樣也是方便維修，不用拆殼又拆骨架才能維修，用一陣子就知道有甚麼問題了吧...
現在的設計簡化了，很多變成了前後塑膠殼對鎖，夾住中間的主體模組，再用個腳座支撐上面的塑膠整體模組，省去了中間的骨架，不再用穿衣服的方式組合，省了成本，也讓腳座變的非主體一部分，而是可有可無的組件。
自己的機器人也用了這方法，前後殼夾住中間的組件，也省了骨架的重量，雖然支撐分散到外面的力量，但是鎖點的施力應該也變大了，往好的想，這樣也是方便維修，不用拆殼又拆骨架才能維修，用一陣子就知道有甚麼問題了吧...
連桿的簡化設計
最近組裝伺服馬達的時候，想利用兩個馬達的耳朵配合一片板子，四個孔，整體就變成一個連桿，兩個馬達的軸各為兩個活動關節，馬達本
體變成連桿，這樣可以簡化重量與施工，只要一片四孔版子就搞定，但是事情不是憨人想的這麼簡單。
第一點
連桿兩端的壓力可以使得連桿中間產生形變，或是扭曲，一片板子加四個孔，除了作用力臂短的好處，的確是很弱的支撐，剩下來的就是靠
材料的強度，馬達耳朵是塑膠，版子是鋁板，鋁板軟，但是強度夠，塑膠易斷，以後斷馬達架的可能性比較高。
第二點
這是最討厭的地方，設計上四個孔固定兩個馬達，可是馬達固定架一定有空隙，固定架本身並沒有牙，而是靠版子上的四孔當做牙，所以組
裝起來會是馬達架的空隙在晃動
這可以想到兩個解法，一個是填滿空隙，時間久了一樣會晃，也不適合拆裝，另一個是加強螺絲鎖緊的力量，用螺絲與螺母加強馬達耳朵語
版子的固定能力，說學術點，就是用摩擦力阻止晃動
兩個方法都不好，因為馬達耳朵接觸面就這麼小，加強利用摩擦力不像是根本解，這地方作用力大，一下子就鬆掉了，當然您也可說在加上
彈簧華司，防止螺絲鬆動，我倒是認為，換個根本解不是更好嗎?如果馬達耳朵搞到斷了，那就糗大了...
第三種解法
作一長片版子包住兩個馬達，反正都是一個連桿，包起來之後，讓應力傳到版子上，不要作用在中間的馬達耳朵，這樣至少塑膠不會斷，只
是長長的板子容易彎曲，想要維持直線大概要加厚板子吧。
這下成本提高，加工麻煩提高(全手工)，卻可以安心的作法吧
或許，這就是沒有人會這樣簡化設計的原因吧
體變成連桿，這樣可以簡化重量與施工，只要一片四孔版子就搞定，但是事情不是憨人想的這麼簡單。
第一點
連桿兩端的壓力可以使得連桿中間產生形變，或是扭曲，一片板子加四個孔，除了作用力臂短的好處，的確是很弱的支撐，剩下來的就是靠
材料的強度，馬達耳朵是塑膠，版子是鋁板，鋁板軟，但是強度夠，塑膠易斷，以後斷馬達架的可能性比較高。
第二點
這是最討厭的地方，設計上四個孔固定兩個馬達，可是馬達固定架一定有空隙，固定架本身並沒有牙，而是靠版子上的四孔當做牙，所以組
裝起來會是馬達架的空隙在晃動
這可以想到兩個解法，一個是填滿空隙，時間久了一樣會晃，也不適合拆裝，另一個是加強螺絲鎖緊的力量，用螺絲與螺母加強馬達耳朵語
版子的固定能力，說學術點，就是用摩擦力阻止晃動
兩個方法都不好，因為馬達耳朵接觸面就這麼小，加強利用摩擦力不像是根本解，這地方作用力大，一下子就鬆掉了，當然您也可說在加上
彈簧華司，防止螺絲鬆動，我倒是認為，換個根本解不是更好嗎?如果馬達耳朵搞到斷了，那就糗大了...
第三種解法
作一長片版子包住兩個馬達，反正都是一個連桿，包起來之後，讓應力傳到版子上，不要作用在中間的馬達耳朵，這樣至少塑膠不會斷，只
是長長的板子容易彎曲，想要維持直線大概要加厚板子吧。
這下成本提高，加工麻煩提高(全手工)，卻可以安心的作法吧
或許，這就是沒有人會這樣簡化設計的原因吧
機器人的行板
速度在樂理上分很多種，可是我們談走路或跑步講的是行板，
也就是適合人的走路速度，在人類來說的不快不慢(對於大象或老鼠的行板當然就不一樣囉)
記得看過一篇文章，講的是各種動物的智商，人類有大腦思考，小腦控制運動，延腦控制生命徵象，所以有個專門的小腦控制四支，被破壞了就變成植物人，其他功能卻好好的，如果狗也有類似功能的小腦，說不定也有植物狗的存在吧。
這裡要講的是大象的智商，依照計算起來，他沒有小腦，而智商又不足的時候，可能大腦要全速運作才能讓走路這件事不會跌倒，對蟑螂老鼠來講很難理解吧(他們好像也不需要理解...)。
機器人也差不多，走路這件事也要用點人類賦予的智商，
自己將這動作分為兩類
1. action by table
2. action by math
查表法，是很多分位人員愛用的方式，快速又方便，只有一開始建立table的過程比較麻煩，之後就小調整，然後定案就不大會變了。
這方法有好處，方便，但是越方便的越缺少彈性，也受到很多限制，如果使用場合是需要變化的，用這招就等著接不完的例外情形吧。
研究者老是喜歡把所有事情都建立數學模型，的確，任何事都可以講出一套數學模型，那是建立在很多已知的預設條件上，若是未知的，就給個代號，然後繼續自圓其說，把世界講的美好又準確，太好了，我不用當世界小姐，也可以世界和平了(其實我這輩子都沒機會好嗎)。
數學化的設計，若是需要調整也是一大問題，Matrix電影說的，造物主不斷努力讓虛擬世界平衡，一邊太多就有另一邊會減少，中醫講的平衡也是類似道理，實際要調整起來又不失控可不輕鬆阿(人人都可當造物主嗎?)。
回到機器人走路這件小事上面，我想的是結合table and math，在位置方面用table，預先定義好的停止角度，速度方面用math，人類行走不是等速度的運動，而是在每一步都有急加速，緩減速的重複旋轉關 節動作，對於上方的載體，感受到的物理意義就是平穩移動，大部分人小時候都練過，不是嗎?
結合兩種控制方式，可以在移動的時候需要平衡介入，則有權重影響table，加一點或減一點就行了，超過全種範圍就開始減速，這就像人一樣，只不 過普通人時常會先減速，再調整動作，經過訓練幾次，也是可以維持較高的速度，人類有關聯式記憶法，記憶新的忘了舊的，保持善變的活性才能讓生物隨環境生 存，機器人優點就是不會忘記，所以他沒有生存能力(是這樣說的嗎?)...
結合table and math方式，過去老大對這想法覺得是爛主意，沒創新，畢竟他們是全數學派的，每個動作都用拉先生的說法描繪，拉先生還不只一位，偏偏我一個都不熟，只能 猜測，他們的說法應該有很多假設前提，超過的就不算數囉，這世界本來就有很多奇奇怪怪的外在影響，每個實驗不準，都要怪給「條件外」這回事嗎? 飄哥飄姐也不是自願影響的阿(誰推我?)。
也就是適合人的走路速度，在人類來說的不快不慢(對於大象或老鼠的行板當然就不一樣囉)
記得看過一篇文章，講的是各種動物的智商，人類有大腦思考，小腦控制運動，延腦控制生命徵象，所以有個專門的小腦控制四支，被破壞了就變成植物人，其他功能卻好好的，如果狗也有類似功能的小腦，說不定也有植物狗的存在吧。
這裡要講的是大象的智商，依照計算起來，他沒有小腦，而智商又不足的時候，可能大腦要全速運作才能讓走路這件事不會跌倒，對蟑螂老鼠來講很難理解吧(他們好像也不需要理解...)。
機器人也差不多，走路這件事也要用點人類賦予的智商，
自己將這動作分為兩類
1. action by table
2. action by math
查表法，是很多分位人員愛用的方式，快速又方便，只有一開始建立table的過程比較麻煩，之後就小調整，然後定案就不大會變了。
這方法有好處，方便，但是越方便的越缺少彈性，也受到很多限制，如果使用場合是需要變化的，用這招就等著接不完的例外情形吧。
研究者老是喜歡把所有事情都建立數學模型，的確，任何事都可以講出一套數學模型，那是建立在很多已知的預設條件上，若是未知的，就給個代號，然後繼續自圓其說，把世界講的美好又準確，太好了，我不用當世界小姐，也可以世界和平了(其實我這輩子都沒機會好嗎)。
數學化的設計，若是需要調整也是一大問題，Matrix電影說的，造物主不斷努力讓虛擬世界平衡，一邊太多就有另一邊會減少，中醫講的平衡也是類似道理，實際要調整起來又不失控可不輕鬆阿(人人都可當造物主嗎?)。
回到機器人走路這件小事上面，我想的是結合table and math，在位置方面用table，預先定義好的停止角度，速度方面用math，人類行走不是等速度的運動，而是在每一步都有急加速，緩減速的重複旋轉關 節動作，對於上方的載體，感受到的物理意義就是平穩移動，大部分人小時候都練過，不是嗎?
結合兩種控制方式，可以在移動的時候需要平衡介入，則有權重影響table，加一點或減一點就行了，超過全種範圍就開始減速，這就像人一樣，只不 過普通人時常會先減速，再調整動作，經過訓練幾次，也是可以維持較高的速度，人類有關聯式記憶法，記憶新的忘了舊的，保持善變的活性才能讓生物隨環境生 存，機器人優點就是不會忘記，所以他沒有生存能力(是這樣說的嗎?)...
結合table and math方式，過去老大對這想法覺得是爛主意，沒創新，畢竟他們是全數學派的，每個動作都用拉先生的說法描繪，拉先生還不只一位，偏偏我一個都不熟，只能 猜測，他們的說法應該有很多假設前提，超過的就不算數囉，這世界本來就有很多奇奇怪怪的外在影響，每個實驗不準，都要怪給「條件外」這回事嗎? 飄哥飄姐也不是自願影響的阿(誰推我?)。
外骨骼的成功，內骨骼的失敗嗎?
外骨骼的成功，內骨骼的失敗...嗎?
話說日本人幾年前就已經做出外骨骼動力系統，號稱在醫療輔具方面，可以協助老人家或是小兒麻痺患者之類的，讓無力情形變的有力，又不會造成太多的外在負擔，例如電池的重量要人來背著，老人家背的動嗎? 或是出力要足夠一班日常情形使用，不能連個杯子都握不住就糗大啦。
乍看之下好像不錯，不過，
以現有的科技來說，假設人類的膝關節大小當作參考，
外骨骼就不能超過正常關節太多，是吧，
很大一包的就沒賣點了，可是要出力足夠又需要夠大的馬力，
偏偏馬力又和體積成正比，不然就是用稀土元素作的高能量密度馬達，
這可不是一班價錢玩的起的...
所以日本那套商業模式目前還是租用為主，可想而知大概是用了高密度的馬達，
成本高，會直接買下的可能性低，那就先租用試試看吧，
上癮了在看你會不會買，好像電玩一樣，據說電玩消費者花錢不手軟的...吧。
就現今科技，想達到穿上一身裝備，就能有打破水泥牆的破壞力，實在還遙不可及，
用上油壓推力，或許還有機會，那肯定是慢慢來，沒有實用價值，
電動力會是未來的出路嗎? 短期會朝向密度越來越高的馬達前進，
因為這是可知的有效方法，或許有其他方法，只是還沒發現，
就像現在很紅的iPS細胞的多用途，他其實一直都存在這世界，到了這幾年才發現這麼好用。
迷你動力一定也有解決之道，只是還沒發現，例如核能動力電池，
原子力一直都被人類視為恐怖的潘朵拉盒子，小孩玩大車，
如果不玩大車，怎麼會有開車的一天，以前人要怎麼造出車子來呢?
他們一定沒有考駕照制度，就是作出來了，撞壞了幾次，就知道怎麼作更好了，
每件新奇事物不都是這樣來的嗎?
話說日本人幾年前就已經做出外骨骼動力系統，號稱在醫療輔具方面，可以協助老人家或是小兒麻痺患者之類的，讓無力情形變的有力，又不會造成太多的外在負擔，例如電池的重量要人來背著，老人家背的動嗎? 或是出力要足夠一班日常情形使用，不能連個杯子都握不住就糗大啦。
乍看之下好像不錯，不過，
以現有的科技來說，假設人類的膝關節大小當作參考，
外骨骼就不能超過正常關節太多，是吧，
很大一包的就沒賣點了，可是要出力足夠又需要夠大的馬力，
偏偏馬力又和體積成正比，不然就是用稀土元素作的高能量密度馬達，
這可不是一班價錢玩的起的...
所以日本那套商業模式目前還是租用為主，可想而知大概是用了高密度的馬達，
成本高，會直接買下的可能性低，那就先租用試試看吧，
上癮了在看你會不會買，好像電玩一樣，據說電玩消費者花錢不手軟的...吧。
就現今科技，想達到穿上一身裝備，就能有打破水泥牆的破壞力，實在還遙不可及，
用上油壓推力，或許還有機會，那肯定是慢慢來，沒有實用價值，
電動力會是未來的出路嗎? 短期會朝向密度越來越高的馬達前進，
因為這是可知的有效方法，或許有其他方法，只是還沒發現，
就像現在很紅的iPS細胞的多用途，他其實一直都存在這世界，到了這幾年才發現這麼好用。
迷你動力一定也有解決之道，只是還沒發現，例如核能動力電池，
原子力一直都被人類視為恐怖的潘朵拉盒子，小孩玩大車，
如果不玩大車，怎麼會有開車的一天，以前人要怎麼造出車子來呢?
他們一定沒有考駕照制度，就是作出來了，撞壞了幾次，就知道怎麼作更好了，
每件新奇事物不都是這樣來的嗎?
油氣電動力源
這次終於不寫關節的事情,講點動力方面的特性
常用的機器人動力源可分為氣壓、油壓、與電動，
不管哪種動力源,都需要有「產生器」，
所以產生器特性變的很重要
先從油壓開始，
油壓的特性具有不可壓縮，所以推力多少就可以有多大的推力傳遞，
可算是電動與氣壓所沒有的傳遞損失優點，
但是反應慢，一些需要速度的情形就弱掉了，
與氣壓相同，產生器無法小型化、高密度化。
氣壓動力
氣壓特性為可壓縮，速度快，在一些需要震動控制的情形特別好用，
產生器與油壓相同，無法小型化、高密度化，
更重要的一個壓縮機吃掉能源來壓縮氣體、儲存、再拿出來利用，
中間過程的損失也不少喔
電動動力
電動特性為磁力，所以動力密度高(熱量也高)，旋轉特性優於移動特性，
比起前面兩項，產生器就是馬達本身，可以直接的利用能源，
只不過磁力很依賴材料特性，材料不夠好，能做的力量有限，
人類在材料的進步不如資訊業那樣的爆炸性成長，
資訊業就像數字，可以從一數到無限大，
材料就像元素表，在已知的範圍內做變化、混合、變質...等，
只要我們在地球上，就是要從已知的東西變出未知的東西，
並且賦予它功能性，沒有失敗的材料，只有不會用他的人，
扯遠了...
目前工業用機器動力多用氣動，工廠可以有一台壓縮機產生氣體，
供應整間工廠使用，只要牽好管線，定時維護線路就可以一直使用下去，
可是壓縮機本身是耗能產品，管線傳遞損失也不少，
更重要的機器只能在有限範圍內移動，就像零號機一樣，
離開了線路就只是一堆廢鐵，
小型機器人用的是電動機，往好的想，人類替他動一動還可以發電呢，
而且電動機的更新如火如荼的展開，
希望有生之年可以見到半導體電動機的問世，
那真是個更高密度的好東西阿。
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