微節(jié)點(diǎn)和變形總線帶來網(wǎng)絡(luò)迭代
智能廚房需要人們幫助規(guī)劃食品和午餐，我們會(huì)不斷地考慮怎樣把用戶包括在內(nèi)，尤其是用戶體驗(yàn)包含在這個(gè)環(huán)節(jié)中。機(jī)器人只做傳感和思考，通過人類和智能冰箱的互動(dòng)，由智能冰箱跟其它設(shè)備相聯(lián)系，然后給人們提供冰箱當(dāng)中儲(chǔ)存食品的信息，這樣我們開發(fā)的一些項(xiàng)目就要做一個(gè)以控制為核心的架構(gòu)。我們知道無線傳感器有很多節(jié)點(diǎn)，我們和賓夕法尼亞大學(xué)合作做了微節(jié)點(diǎn)，這些微節(jié)點(diǎn)和其它的宏節(jié)點(diǎn)結(jié)合，創(chuàng)造出無線傳感網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
我們開發(fā)的另外一個(gè)伴生的產(chǎn)品叫做變形總線，主要是為了適應(yīng)各種傳感器和驅(qū)動(dòng)器。我們把變形總線作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品推出，和常規(guī)總線不同，常規(guī)總線收集傳感數(shù)據(jù)時(shí)候是這樣一個(gè)流程：首先希望傳感器和CPU相溝通，然后把其它的內(nèi)容放進(jìn)去，利用總線的溝通實(shí)現(xiàn)傳感功能。這種常規(guī)總線結(jié)構(gòu)當(dāng)中，我們希望傳感器能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行一些轉(zhuǎn)換，也希望CPU能夠做一些思考，所以在變形總線當(dāng)中我們的轉(zhuǎn)型器會(huì)在整個(gè)總線當(dāng)中移動(dòng)，利用這些基于設(shè)備的信號(hào)更加有效地對(duì)傳感器進(jìn)行變形。其中，總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并不是完全嶄新的，但是卻是一個(gè)多極并聯(lián)的總線結(jié)構(gòu)。
高性能的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)出了宏節(jié)點(diǎn)和微節(jié)點(diǎn)，具有重新編程的功能，而且是自適應(yīng)的軟件，我們利用總線當(dāng)中的架構(gòu)幫助這些系統(tǒng)。例如無人機(jī)和機(jī)器人要能夠適應(yīng)改變的環(huán)境，而為了使得軟件工程師的工作更簡單，可以設(shè)計(jì)一些能夠適應(yīng)變化的環(huán)境的系統(tǒng)。這些元素怎么和剛才我們提到的網(wǎng)絡(luò)相連接？我們的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中并不只有計(jì)算節(jié)點(diǎn)，還有傳感節(jié)點(diǎn)、思考節(jié)點(diǎn)和驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)，例如精準(zhǔn)無人機(jī)是物理世界和網(wǎng)絡(luò)世界之間連接的橋梁，驅(qū)動(dòng)器控制網(wǎng)絡(luò)和傳感器相連，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)實(shí)世界中的智慧家庭，驅(qū)動(dòng)實(shí)際的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)。這就涉及到物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)了，所以和傳統(tǒng)上講的無線傳感網(wǎng)絡(luò)還是有些不同的。
剛才談到很多帶有節(jié)點(diǎn)的傳感器，我們借此研發(fā)了履帶機(jī)器人，主要應(yīng)用于一些救援場景。我們的爬行機(jī)器人非常小，可以進(jìn)行搜救，可以在廢墟中尋找被掩埋的幸存者。我們還開發(fā)出了MOTHERSHIP機(jī)器人，我們的實(shí)驗(yàn)室除了基礎(chǔ)研究和系統(tǒng)集成外，還關(guān)注如何進(jìn)行傳感和思考，并且進(jìn)行功能整合，這樣才能真正做成實(shí)用的機(jī)器人。
高精準(zhǔn)交互無人機(jī)的研究
高精準(zhǔn)交互無人機(jī)到底應(yīng)該是什么樣的？這是一個(gè)很老的例子，主要實(shí)現(xiàn)空中操作移動(dòng)的系統(tǒng)，能夠移動(dòng)重物。這里重點(diǎn)要關(guān)注的是這一群人，上圖中的無人機(jī)是一個(gè)載人飛機(jī)，實(shí)際上是在做一個(gè)重力補(bǔ)償，也在做非常精準(zhǔn)的調(diào)校和組裝。當(dāng)然，考慮的不僅僅是X軸和Y軸，必須要考慮多維操控。最近大家都在研究六旋翼無人機(jī)，也就是實(shí)現(xiàn)六個(gè)自由度的無人機(jī)，六旋翼無人機(jī)有更精準(zhǔn)的力量控制。
這是之前我們在無人機(jī)方面做的一些早期的工作，大家可以看到，由于可以轉(zhuǎn)向不同的自由度，同樣也可以在不同的方向施加力。因?yàn)楹椭車h(huán)境的精準(zhǔn)互動(dòng)是非常重要的，也就是將虛擬世界的信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際的行動(dòng)，這些旋翼通過在空中使用，其精準(zhǔn)度肯定不如地面上那么精準(zhǔn)。藍(lán)色曲線是理想的曲線，用來衡量扭矩，需要考慮力量的大小和高度，紅色曲線是具體使用的效率。
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