Инновации происходят где угодно, когда угодно и с чем угодно. Иногда вам не нужна куча дорогих инструментов или многосложного оборудования, чтобы создать идеальное сочетание искусства и науки. Иногда вам нужно только воображение и несколько LEGO. Ну, это и один высококвалифицированный конструктор Lego.
Прошлой весной я поручил Брайану Куперу из 3D Systems создать шедевр, полностью сделанный из LEGO. Выпускник Массачусетского технологического института и инженер-программист Брайан (он же «Клаупациус») известен в сообществе Lego тем, что создает уникальные модели роботов с шарнирно-сочлененными механизмами, а его обучающая электронная книга «Teknomeka» помогает людям строить большие проекты во всем мире. мир. Вы можете увидеть его работу в шоу Lego, а также на телевидении и в кино.
Через год у него родился удивительный голубой кот по имени Гео. Это свидетельство того, как далеко может завести ваше воображение. Я хотел бы передать его Брайану, чтобы он рассказал нам, как он создал это невероятное творение.
Гео - ЦАП
Я создаю два типа роботов Lego: «настоящие» роботы (моторизованные и управляемые с помощью бортового компьютера или пульта дистанционного управления) и «фантастические» роботы (которые можно перемещать с помощью механизмов с ручным управлением). Мои настоящие роботы более утилитарны, поскольку стилистические детали имеют тенденцию ломаться, когда робот выходит из-под контроля. Мои фантастические роботы созданы для того, чтобы их позировали и демонстрировали на конференциях (www. BrickCon.org), поэтому я уделяю не меньше времени их внешнему виду, чем их внутренним механизмам. Фэнтезийные роботы также требуют предыстории, объясняющей их существование. Имея это в виду, я рассказываю вам историю Гео:
Geo - это прочный анимоид-компаньон (DAC) из будущего, когда домашние животные-роботы в основном заменили домашних животных. Они имитируют все желаемые действия домашних животных, а также обеспечивают функции безопасности и обслуживания в доме. Они смоделировали нейронные сети и могут создать уникальную интерактивную связь со своим владельцем, которая длится всю жизнь.
Справочный материал
Однажды я построил пчелу из Lego и при этом понял, что две задние ноги должны быть длиннее и направлены назад, чтобы сбалансировать тело. Вам придется учиться по ходу дела, потому что вы не осознаете, насколько расплывчатым является ваш мысленный образ механической структуры животного, пока не попытаетесь его построить. Создание Geo не стало исключением. Пришлось задавать вопросы, например, как на самом деле выглядит задняя лапа кошки под шерстью? Каковы пропорции тела? Что такое естественная поза?
В то же время я черпал механическое вдохновение в линейке японских игрушек-роботов-животных Zoids, но отошел от этого, когда начал изучать настоящую структуру суставов кошек. Тем не менее, для будущего питомца-робота было вполне естественно разделить стиль этих футуристических игрушек.
Скелет
За последние 30 лет я разработал свою технику сборки, позволяющую создавать более крупные и прочные модели с меньшим количеством деталей. Вместо того, чтобы лепить сплошную массу кирпичей, я создаю каркас из переплетенных балок Lego Technic, который затем покрывается пластинчатой обшивкой. Я называю это «техникой небоскреба».
Для робота секции скелета соединены суставами, и они являются предметом интенсивных итераций проектирования для удовлетворения трех важнейших потребностей: 1) диапазон движений 2) сопротивление силе 3) доступный пользовательский интерфейс. (Попытка удовлетворить все три этих требования обычно приводит к появлению корзины бракованных прототипов суставов, которые я сохраняю собранными для будущего использования.) Что касается коленного сустава, я думал, что у меня есть идеальный пакет суставов с червячной передачей, и я решил настолько обрадовался, что назвал его «весёлым набором», но испытания показали, что пластиковые шестерни могут соскользнуть и изнашиваться, и их будет сложно заменить в готовой конструкции. Кроме того, требуется много сил, чтобы поддерживать модель высотой два фута и длиной три фута. Итак, все это было отправлено в корзину для мусора, и я переключился на линейные приводы, сделав соединение похожим на треугольник с одной кромкой регулируемой длины, что очень прочно.
Вся скелет имеет 15 осей шарнирного сочленения, приводимых в движение этими приводами, шесть осей, приводимых в движение червячными передачами, и шесть осей без приводного механизма, поскольку они перпендикулярны силе тяжести, а трения достаточно для управления углом.
Корзина для мусора также доверху заполнена неудачными конструкциями шейных и плечевых суставов.
Кожа
Я хотел использовать изогнутые детали с высокой отражающей способностью, чтобы модель имела роскошный блеск. Хотя Lego выпускается во многих цветах, они не производят все детали во всех цветах. Как оказалось, самым привлекательным цветом с наибольшим разнообразием изогнутых деталей оказался синий. Желтый - отличный акцентный цвет, и я хотел использовать все желтые зубы. Но была проблема: как ни странно, я мог найти маленькие зубы только в Европе, через www.bricklink.com за сумму, которая оскорбила мои чувства. (Кстати, профессиональные строители не покупают целые наборы Lego. Другие люди покупают полные наборы и продают отдельные детали на BrickLink. Без этого я не смог бы строить в том масштабе, в котором строю.)
Другие примечания к дизайну:
- У меня возникла идея сделать кожу регулируемой с помощью шарниров, чтобы перекрывающаяся обшивка от шеи до талии крепилась с помощью десятков шаровых шарниров.
- Я хотел, чтобы модель имела извилистый поток от носа к хвосту, и подчеркнул это выраженным позвоночником, также соединенным шаровыми шарнирами.
- На нижней стороне между передними и задними ногами имеются две заплатки без кожи, которые служат безопасными точками подъема при перемещении модели.
- Хвост выглядит очень живым и манит к игре, хотя это не рекомендуется, так как он удерживается на месте с помощью менее прочных шарниров с щелчком. Пинг схватилась за хвост, когда впервые увидела Гео, но она может это сделать. Это ее питомец из будущего.
Проект
В целом, на реализацию проекта Ping Geo ушло один год, при этом на проектирование ушло столько же времени, сколько на художественное оформление.
Публичная выставка - это всегда отличный способ завершить долгосрочный проект, зарядив вас энергией для грандиозной постройки следующего года! Geo будет представлен на выставке BrickCon 2013 в Сиэтле в субботу 5 октября и в воскресенье 6 октября.