【建造日志】岳坛的机器人

晚上好，我是岳坛，拖了半个月的文章   最终还是不知道怎么下笔好
     好吧，新人入坑



      当在设计机器人时首先要记住一点的是“比例因子”， 如果你身体的各个维度都变成原来的两倍，你会变得2倍的高，8倍的重（因为你的体积会翻2?=8 倍）。然而，你的骨肉的横截面的面积却只翻了 2?=4 倍。由于横截面的面积（比如说房子的支柱）意味着防御力和载重能力，你会变得8倍重但只是4倍的强壮。结论：长得越大，力量/重量 越小。


为了补偿这些，你的骨头必须成比例的变粗变短，这样你才不会骨折或发软→_→这就是为什么

犀牛

和

大象

有着又粗又短的腿。反过来说，当你长得很小时，相反的效果就会发生，

蚂蚁

的大小是的人1/100?倍 ，然而他的力量是人的1/100?倍，as a result, 蚂蚁的搬运能力要比人类强100?/100?=100 倍。这一粗略的估计在现实中被验证了：一般人能搬运ta自己二分之一重量的东西，蚂蚁可以举起50倍自己重量的东西，比例因子不就是100啦。


你可能会想：这和格斗机器人有毛关系？    Everything!  
比如说你设计了一个爱好级（hobbyweight-12bl/5.44kg）的机器人，防御力等方面都挺不错的，你可以保持原有设计不变并参照它设计一个中量级（middleweight-120bl/54.43kg）的，只要你牢记“比例因子”。你要把重量乘10，那机器人三围就乘 三次根号10，比例因子就是2.15


右边是几个drumbots,middleweight Touro,hobbyweight Tourinho, beetleweight Mini-Touro,fleaweight和Pocket-Touro的模型. 12bl的Tourinho和120bl的Touro 比例因子是2（和理论上的2.15很近，但这说明了Tourinho还能再优化一下来达到2.15，因为外形和武器很相似）。这一规则在各个大小的机器人上都起作用，只要他们是相似的，Touro 40倍重于 mini-touro，测量出的比例因子是3.25，和3.42很接近（三次根号40）！

那么问题来了：根据“人和

蚂蚁

”推测，中量级（touro）确实是相对于爱好级（tourinho） 2.15?/2.15?=2.15倍 不强壮，灵活，有力，耐操吗？
Yes and No.

Touro可能会没那么强壮，灵活。假如tourinho用气缸作为动力（peneumatic cylinder)，那么他的力量取决于活塞的面积，Touro2.15倍大的活塞只有2.15?倍的强壮，然而机器人2.15?倍重。取决于

牵引力

/质量 的机器人驾驶系统的

加速度

也得妥协。这就是为啥相对他们的size，

昆虫

级的机器人看起来更灵活。


然而，Touro不会2.15倍的弱，在使用气缸的情况下，能量来自于 内部容积（乘操作压力）。因此touro大小的气缸有2.15?倍的容积即能量，同时伴随着 2.153 倍增加的体积.同样的研究比如，在直流电机上，测试得出，高品质的直流电机 功率/重量 的数值与 “比例因子” 无关，除此之外，将一个大电机替换成几百个小电机也是值得的，功率产生能量，能量产生破坏，touro和tourinho有着同样的相对功率，因此有着同样的相对破坏力。


这个结论看起来不是很直观，尤其是当你想着touro和tourinho都能够弹飞同等级的对手3尺高，有人可能说tourinho破坏力更大，因为他弹飞对手的高度相对于自己的size更高。 但其实同样的高度没什么好惊讶的，这可以被武器势能证实 E（武器释放的能量）=m（机器人的质量）·g（重力

加速度

）·h（机器人被弹的高度） ,E/m 对于touro和tourinho基本是相似的(前面说过他们俩气缸的能量），g是常量，那么h应该是一样的【惊了】。尽管小机器人相对于自己的size飞的很高，能量和防御力取决于 “比例因子?”，所以破坏力是相对一样的。【relatively】


那么为什么touro和tourinho防御力一样，轴的防御力取决于比例因子的平方而不是三次方？事实上，如果touro用某种细的轴，受压缩和屈曲力时，会2.15倍的低防御力相对于tourinho（依据“

蚂蚁

推理”并依照比例因子的平方）。但是好的机器人是紧凑且强大的，不应该有细件。最主要的负载对于紧凑的机身来说就是弯曲力和扭转力。但是弯曲和扭转抵抗力取决于“比例因子?”（就像是轴的直径d，弯曲和扭转抵抗力是d?，成比例），而不是屈曲的 平方。因此，touro和tourinho的 “弯曲和扭转抵抗力/质量” 是近似的。


“比例因子”的结论可以直接运用于整台机器，不会显著的降低： “功率/质量” 和 “防御力/质量”。举个栗子，机器人的size乘2，重量就是原来的8倍。“

蚂蚁

” 可以类比出：为了维持：“防御力/质量”，机器人某部位的轴的直径应该是 3次根号8≈2.83 倍粗。当你在建造一个用于抵抗屈曲的柱，这是应该考虑到的，但这不关机器人什么事，建造机器人时，直径乘2就已经足够维持“防御力/质量”不变了。1.这意味着你可以应用同样的“比例因子”到每一个机器人部件，2.得减重啊，轴直径乘2.83 导致2倍的质量 1×2would have twice the weight of the one multiplied by 2.


还应该考虑另一个因素：通常来说机器人里的轴都很短，承受着剪刀力。并且，强大的作用力/冲击力还会产生张力和挤压。抵抗这些牵引、压缩和剪切应力的轴的直径d是与d?成比例而不是d?，又可以类比到“

蚂蚁

”。在比赛中我们不可能预测哪种力会更突出，当轴作为关键部件时，不能有任何弯曲或断裂，那么轴应用一个更高的“因子：2的1.5次方=2.83”是理所应当的，就像之前的那个例子


总结：你应该用“比例因子”乘或除 机器人部件的三围，除了一些关键部件比如轴，这些应该提高到1.5. 别用大的“比例因子”到整个机器人上，否则将很容易超重（放大时）或强度不够（缩小时）。只用高的比例因子乘轴的直径或者其他关键部件的三围就好。


这些想法可不是在脑内yy出来的，都是经过实践的。作为格斗机器人建设者说，一个wedge-spinner-hammer游戏。wedges往往弹翻spinners，而spinners倾向于切断锤，而锤往往穿刺或损害wedge。但是他们只是“倾向”。


事实是，一个精心设计的机器人可以战胜任何类型的机器人，从大众中脱颖而出。在下面的图中有一个图表显示若干类型的机器人。图中，每个机器人有战胜箭头指向的机器人的倾向。但一个好的设计和良好的操作可以完全改变这一切。


少量的配件就能使情况大有不同，例如安装一个防撞杆/缓冲器当你遇到spinner时，甚至有些针对性改装，比如一个长杆顶住Megabyte的竖杆，右图，并重复的把他推到墙角。但是，能够设计出快速更换的高效的模块化武器是很不容易的




这次先到这里，有点乱，请多多指教

估计机器人的重量。把电机，轮子，结构性部件，武器和电池加起来要比级别限制的重量低。这意味着有必要减小整个机器人的比例或用更轻的组件。为了更好的分配机器人的重量，一个很有用的技巧：30-30-25-15原则：30％的重量分配到驾驶系统（电机，传动，轮子） 30％武器（武器，电机，传动） 25％结构和护甲 15％电池和电子设备。 当然了这些比例可以根据机器人的类型变化，这代表着平均值。
当设计，起草机器人时，记住KISS原则：keep it simple, stupid!

20180322更新

铁甲旋风   有待继续分更新

不错~~~哈哈哈，你选择了一个比较容易入手的机型！！！
设计好了  多对武器的稳定性进行测试，或者哪怕你单独对武器优先测试都是好的~

20171124 发表于 2018-1-31 22:52
晚上好，我是岳坛，拖了半个月的文章   最终还是不知道怎么下笔好
     好吧，新人入坑

你这是翻译小黄书了，不过挺好，让更多人直观了解

翻译的不错，学习学习！

因为还有几天就要比赛了，机子最终让学校美院的同学做了美观设计，喷漆使外表看起来没那么丑陋
约架的时候各大佬请手下留情    希望可以或者回来

20171124 发表于 2018-3-12 12:37
因为还有几天就要比赛了，机子最终让学校美院的同学做了美观设计，喷漆使外表看起来没那么丑陋
约架的时候 ...

诶呦？还找美院的朋友做了涂装。。。。怎么从来没现真身啊！！！你是哪个队伍的？来一发建造日志撒。。。