本周的拆卸是Fictiv制造工程师Sylvia Wu和客座工业设计师的合作布雷克约翰逊.

芯片是著名的玩具机器人制造商WowWee的最新版本,具有个性和好玩的特性。通过手势和语音命令,以及一个可穿戴的遥控器,芯片可以执行诸如问候、取回、坐下和跳舞等动作。WowWee的一些人甚至有一个古怪的想法,让CHiP用它的腿做瑜伽……因为你还想让你的机器狗做什么,真的?奇普还对敲击和宠物在他头上的动作做出反应,并发出小狗的声音。

事实上,我们在这种拆除之前与芯片一起玩得很开心,它最终是时候看到是时候看到了这个小家伙蜱的时间争议......但我们做了我们必须的事!那么公司如何将人格,机器人技术和几个额外的配件包装成200美元?让我们找出来......

设计和经验

在介绍他之前,让我们从设计的角度来看一下芯片。他可能很小,但他有一个强壮、肌肉发达的轮廓。他真正的狗表亲可能是一只波士顿梗。

奇普的主要颜色是黑色、白色、灰色和金属蓝色,给他一个现代的外观,适合现代机器人玩具。金属蓝色的口音有时是在模具中实现的,有时是在油漆上实现的。他觉得很耐用,任何好的玩具都应该是这样,但是注塑缺陷在几个地方可见(如闪光和不干净的浇口装饰),这使CHiP不是一个优质产品。

为了安装好芯片,他需要在充电台上坐上一段时间。充电座插在墙上的插座上。他的遥控器通过USB充电。他的球配件需要电池。所有这些不同的协议并不能转化为流畅的体验。

然而,芯片可以是很多乐趣,这有助于我们原谅设置摩擦。事实上,它移动得非常快,给人的印象是一只精力充沛的小狗。他的眼睛亮起不同的颜色,他发出不同的声音来表示他的情绪。只要周围没有障碍物,他就可以在打球时很容易地找到球。将球带回佩戴Smartband的人手中也相当顺利,只要乐队始终在CHiP的视线内。

如前所述,芯片对声音命令做出反应,但芯片中也不乏一点性别歧视。芯片对男性深沉的声音反应最为灵敏,通常只在女性故意降低声音时才会做出反应。我们不认为这是故意的,但肯定是工程疏忽。

“别再谈这个设计了,继续往下扯吧!”好吧,好吧;我们听到了。

机械系统

当然,我们要做的第一件事就是拆下电池。安全第一!

第一个惊喜:锂离子电池组不仅仅在保护面板后面;它拥有自己的完整住房,只有一个用于电线的小孔。六角螺钉将壳体一体放在一起;虽然芯片中的所有其他螺钉都是菲利普斯头。这电池房屋的墙很厚。所有这些预防措施都是为了防止电池击穿而引起爆炸。很高兴看到WowWee如此重视产品安全。

接下来,我们将芯片的上半身与他的下半身分开。四个基本的菲利普斯头螺钉比电池盒更快,更简单。只要他们没有进入电池,我想如果你的孩子们开放,那就没关系了,只要他们没有进入电池?看看,芯片;你不想看到这个!

我们意识到,WowWee的工程师显然不需要为这只小狗做任何小型化。里面很通风,也没有节省空间的功能。所有部件都是用普通尺寸的自攻紧固件固定在一起的。

这是第一个驱动所有芯片电机的PCBA:所有连接器都是颜色编码的,便于组装。相应的线束具有相同的颜色。

在主PCBA下面,有两个齿轮箱,一个用于前腿,一个用于后腿。齿轮箱是相同的,但他们是明确的颜色编码为组装。+ DFA !

一旦我们拆除了几个紧固件,腿组件就出来了。没有车身外壳的约束,腿直接从变速箱拉出来。

齿轮箱和支腿之间的接头采用黄铜套筒轴承,为输出提供更平滑的旋转连接。扭转弹簧用于减震,帮助腿部关节感觉不那么僵硬,更逼真。

让我们打开其中一个齿轮箱。这里有一些有趣的功能:蜗杆螺钉安装在直流电动机轴上。在达到对称输出之前,相应的蜗轮速度达到几次:芯片的前左腿同步移动,并且对于后腿对相同。还有一个辅助输出轴连接到机械电位器;这是为了监视腿部位置,这对于闭环(反馈)控制非常重要。

腿部分开,透露另一个直流电动机动力变速箱。这驱动了“爪子”,AKA麦克纳姆轮子。Mecanum车轮超级整洁:他们允许芯片在任何方向移动(前和后和侧到侧),而在任何方向。这有助于CHiP在没有回旋空间的狭小空间中机动。

快速注意到这工作原理:当轮子均在一个方向上转动时,芯片向前移动并向后移动。当前轮沿不同方向旋转时,芯片从侧面移动。

该技术用于生产叉车叫做Airtrax atx - 3000,现在已经不再生产了——但它的传奇却永存!它是如此的未来主义以至于它出现在2009年的电影《星际迷航》中。

由于mecanum车轮的工作原理,车轮是特定于左边和右边。再次,WowWee的工程师使用颜色编码来确定哪个轮子应该在哪个方向。

每个Mecanum轮都是装配的。辊子通过德里司轴承的弹性体套管构成,该套管轴承安装到钢销轴上。然后将轴安装在金属板毂上。这整件事情通过转动机构安装到“脚踝”,这使得车轮易于拆卸和更换而没有任何工具。我们的猜测是鞋带,电缆和娃娃的毛发可能会在车轮上缠结,这使得在这些情况下可以轻松释放芯片。

前肩和后肩之间的主要机械差异在于前肩具有额外的自由度。前腿可以向身体前后滚动几度。这个动作不是由任何执行器驱动的,所以它很可能是另一个功能,旨在给小家伙一点有机的真实感。

在电机下方,我们发现芯片的两种充电模式(屁股上的金属触点和胸部的直接插头)通过一个PCBA运行,在这个PCBA上我们还可以找到开关。

奇普有一块胸部磁铁,在接球时能抓住球。它被蓝色WowWee标志巧妙地固定在适当的位置。

CHiP的身体就这么多了,但在他的大脑里还有更多的发现。

奇普脖子上的蓝领是仅有的几个美学特征之一,这些特征是用蓝色塑料模制而不是涂漆的(参见臀部)。这可能是一个设计驱动的决定,以确保焦点功能看起来更干净。绘画的特征不可避免地有少量的过度喷涂。

在奇普的脑袋里,我们发现了一种聪明的机制,它可以让耳朵在没有任何额外马达的情况下移动。一只附在耳朵上的手臂沿着脖子上的俯冲通道滑动,所以当奇普转动他的头时,他的耳朵同时会旋转一点。美好的

我们用一个最终变速箱缠绕在芯片的颈部的最终变速箱上,并且具有电位器,可以跟踪头部位置并为控制回路提供反馈。

传感器

我们遇到的第一个传感功能就在芯片的头顶,是他的麦克风。等一下......没有麦克风洞!这可能导致芯片的表观偏爱深层声音吗?低频/低频波穿过比高频波进一步的媒体,因为耗能耗散到介质的能量较小。

在芯片头部的背面,我们发现三对红外发射机和接收机安装在小型PCB上。这里有一个。

白色头壳在内部喷涂黑色以防止光“串扰”。

另外,你看到铜带?是的,这是芯片的“电容性”触摸传感器阵列的一部分。想要。

我们发现芯片的第二个大型PCBA在他的头部。再次,良好的颜色编码,便于组装。此PCBA用作所有传感器的集线器。

每个眼睛PCBA都有三个RGB LED和一个IR传感器对。芯片的脸颊上还有IR传感器。

灰色眼罩内部喷涂白色,用于光线扩散。这差不多是低技术含量了。

将这些部件翻转过,并且有一个简单,低调的扬声器和两个更多的铜带电容式触摸感应区域。

主要收获

芯片有很多独特的塑料零件,它将产生高的工具成本;然而,完成不抛光,这有助于保持成本。这是儿童的玩具,毕竟 - 它会立刻被殴打。

CHiP的传感器既便宜又容易采购。IR为所有CHiP的“态势感知”提供动力。红外LED对帮助CHiP与他的球和他的遥控器沟通,他们帮助他找到他的充电座。它们也被用于导航和避障。电容式传感器只是铜带。这很简单,但很有效!

WowWee的工程师们在设计芯片时并没有被空间挤得喘不过气来:他必须有一个适合宠物的合理尺寸,所以电子产品不必微型化。到处都使用大型连接器,自攻螺钉将所有东西固定在一起。虽然芯片有很多组件,但他的创造者们试图通过颜色编码使组装过程尽可能简单。

CHiP最酷的部分肯定是他的mecanum车轮,这肯定会使它成为我们的下一个机器人项目(Robotshop出售各种尺寸)。在发布了这篇文章之后,我们将回到YouTube上观看mecanum的视频。

感谢CHiP为制造业和工程教育做出的贡献。我们永远不会忘记你!