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把不可能变为可能,需要几步?

2019-11-16
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走进一个房间,如何把字母“I”和“M”推倒?简单直接的方法,一定是走上前去伸出双手就可办到。可如果你不想走寻常路,又有什么别出心裁的办法?


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视频中的链式反应被称为“鲁布·戈德堡机械”。作为一位著名的漫画家,鲁布·戈德堡以设计能够完成简单任务的机械而闻名。而想要制造这一机械,必须通过设计极为繁复的链式反应把物与物连接起来。



简单的任务,实际并不简单


我们每天都在用手中握持的手机完成一些简单的任务,比如聊天、阅读、游戏等,这些功能就像水和空气一样自然。然而看似简单的事情背后,却包含着工程师们无数次的实验成果。



鲁布·戈德堡机械内涵的道理正是如此,为了激发更多人的发明精神,我们邀请了几名学生和导师以及多米诺骨牌达人、链式反应机械专家,共同完成这一充满乐趣并且非常有意义的实验。



随后我们也为本次实验提供了一个房间、智能手机、平板电脑和一台骁龙本、采用QTI技术的开发工具包、成箱的多米诺骨牌和数百个制造商零部件,还有一些保龄球和蹦床。同时,我们也将Qualcomm QCA4020开发工具包加入链式反应。



实现链式反应的核心


想要完成连贯的链式反应并非易事,让流程中的所有道具都动起来并完成指令,很多场景都需要QCA4020的帮忙。QCA4020是一款系统级三模物联网芯片,集成蓝牙5.0、双频Wi-Fi和基于802.15.4的技术,同时支持IoT软件开发工具包(SDK),支持包括智慧城市、玩具、家居控制与自动化、网络和家庭娱乐在内的应用。



在视频中我们也看到了很多QCA4020的应用场景,例如使用QCA4020开发板上的传感器检测运动,改变蓝牙低能量(BLE)灯泡的颜色模式。我们从中找到了灵感,使用传感器检测从斜坡上滚下来的汽车,然后按顺序点亮灯泡。汽车将立方体推入机器人,链式反应继续进行。



用骁龙手机掌控全局


在链式反应中应用的机器人装置,都与骁龙手机相连接。手机上运行的应用程序,用来检查汽车是否将黄色立方体准确地推入机器人的嘴里。流程的尾声也有一部骁龙手机,唱针落在手机上触发电机,这也是智能手机和QCA4020面板结合的一个典型实例。



除了运行在机器人上的骁龙手机外,还有其他几个设备在项目中的不同位置控制着机器人。安装在机器人上的骁龙手机利用计算机视觉进行视觉跟踪,通过摄像头信息获取、图像处理和识别,并执行机械臂移动和轮子转动等操作。


利用整套装置,我们成功地将“不可能”变为可能,用独特的方式迎接“发明时代”的到来。




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