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星球大战银河系的爱好者们被2015年首次亮相的新型球形机器人BB-8™所吸引力唤醒随后，他们匆忙购买了自己的小机器人，由博尔德公司制造球面．现在，粉丝们正热切地抢购新的BB-9E机器人和深受喜爱的经典机器人R2-D2。
我们与Sphero的工程师合作，对Force Friday进行了更深入的研究BB-9E和r2 - d2在两个独家拆卸。在拆卸之后，我们与Sphero的三位工程师讨论了他们与迪士尼合作开发BB-8、BB-9E和R2-D2的经验。
在这次独家采访中，我是高级电气工程师理查德·罗兹高级机械工程师贾德上螺母和格斯Aramayo与我们分享他们与迪士尼合作产品的想法，他们为地球居民开发机器人时的灵感，以及他们的工程流程。
没有CAD就能复制一个迪斯尼人物
和许多《星球大战》的粉丝一样，卢卡斯电影公司对角色的发展有着严格的标准——实体产品必须忠于原始作品。为了开发新的BB-9E玩具，迪士尼与Sphero团队分享了各种图像和电影道具，但没有CAD文件，所以Sphero的工程师们的任务是从头开始构建新产品的形状和尺寸，这是一个非常具有挑战性的问题。
“BB-9E的头部是梯形的，在最初的几个原型中，形状偏离了大约10度，看起来有点奇怪……我们花了很多时间反复修改形状，以确保它符合最初的设计，”Judd分享道。
那么，这个团队是如何知道他们何时击中目标的呢?为了获得认可，我和卢卡斯影业进行了大量的反复讨论。
“我们将我们的设计迭代发送给他们，每次他们可能会说，‘这颜色有点偏离，’或‘这条线需要向这边移动，”贾德补充道。“在BB-9E的脸上，蓝光被测量到了十分之一毫米，我们努力让它尽可能接近完美。当你按比例缩小时，许多细节变得非常小，你需要考虑是否能够轻松制造0.05毫米的差异。”
一种新型感应充电技术的开发
与原来的BB-8相比，新的BB-9E Sphero机器人最大的创新是引入了感应充电技术，用于头部照明。
Richard领导了这项技术的开发，他解释了他在BB-9E头部放置感应线圈的灵感:
“当我刚开始在Sphero工作时，我们正在探索BB-8的不同版本，采用内部感应充电解决方案。这个项目没有取得成果，但我做了所有这些研究的独特的感应充电器，”理查德回忆道。当Sphero开始开发BB-9E时，这是一个重新审视这一专利感应充电解决方案的绝佳机会。“我开始摆弄它，我一直想给它的眼睛做一个LED，因为它看起来很像，所以我想我可以给它的大脑注入能量。”
作为一个充满创意和雄心勃勃的工程师团队，BB-9E技术的最初想法包括红外线、避障和头部扬声器。
理查德指出:“这些都没有奏效，因为我们要赶在“周五力量”的最后期限之前完成工作。但电灯奏效了，因为它是一种非常轻、低成本的解决方案，而且我证明了它的电力效率足够高。”
在R2复制品的海洋中，Sphero旨在创造最好的
在卖出100多万台bb -8之后，Sphero公司将注意力转向了R2-D2，这是一款跨代机器人，如今的孩子和他们的父母、祖父母甚至曾祖父母都喜欢它。在研究了市场上的其他R2-D2s之后，Sphero团队向迪士尼公司提出，允许他们制造一款新的R2-D2玩具，其规模将与Sphero的BB-8相当。当迪士尼同意后，该项目于2016年末启动，并于“周五力量”上市。
在进行了大量的研究之后，如何建立一个R2角色在一个小的形式因素，他们3 d印制一个粗略的原型。
“我们把它直接印在蓝色的FDM打印机所以我们基本上是用一辆蓝色的易拉罐在办公室里开着。”贾德笑着说。“我们努力保持对所有细节的忠实——电源耦合器、烧烤架、脚上的电源‘软管’——我们在R2-D2中添加了大量的硬件。”
“我们想要一个真正装饰精美的R2设计，所有的小细节，”贾德补充说。
作为该公司的首款双足机器人，R2在开发上面临着特殊的挑战。
负责R2-D2机器人机械研发的格斯说:“这要归结为两脚到三脚架的转变和蹒跚行走。”“最大的挑战之一是中段的部署——我们了解到，人们希望看到它一直向下，就像电影里那样。”
为了帮助他们的发展，他们咨询了来自r2 - d2建筑商俱乐部来探索如何确保R2的脚不会卡在地毯上，以及收藏家希望在这个新产品上看到什么。然后，工程师们检查了踝关节，并得出结论，如果他们能够分离这种运动，他们就能够在他们的机器人中逼真地呈现出摇摆的运动。
控制四个不同程度的运动可能需要很多马达，但他们只用一个马达就能做到。
格斯解释说:“这一切都是由一个连接到独立CAMS的马达完成的。”“在一端，我们处于三脚架模式，每个cam都会经历不同的位置。这是一个相当大的挑战，因为它只有一个发动机。”
工程师们需要在机器人的脚上安装一个小马达，这个马达要有足够的动力来驱动它在地面上行走，同时他们还需要为小马达和齿轮箱找到合适的位置。每只脚上的脚踝盒上都有齿轮，然后用所有可用的毫米，跑回皮带驱动器。
Judd解释说:“我们有一个合作伙伴为大功率电机提供电源，所以我们与他们合作，在框架尺寸上，得到了我们在给定速度下所需的扭矩，然后我们为该速度下的电机采购了定制绕组。”“我们使用的普通电机具有正常的封装尺寸，但根据我们的精确参数进行了调整，并根据定制的绕组进行了优化。”
探索没有限制
当提到为玩具创造逼真的功能时，Sphero的思维模式便是不受限制地开始探索过程。
理查德说:“当一个荒谬的挑战出现时，我们这里没有人会说，‘这是不可能发生的。’”“我们的默认立场是，‘我们怎么做?“我们开始在一些荒谬的想法上合作，然后我们有时会发现，这些想法并不像我们想象的那么荒谬!”这就是我们团队的魅力，也是在这里工作的美妙之处。”
那么，Sphero的下一步是什么?
贾德表示:“我们非常喜欢制作角色，希望制作出让人印象深刻、由角色驱动的产品。我们的下一款游戏将继续融入我们所学到的如何创造一个有趣且讨人喜欢的角色。”
看看Sphero的商店，你可以买到新的BB-9E和r2 - d2玩具。要了解更多关于最好的硬件团队背后的工程师的独家采访，请订阅下面的频道!
