雷锋网独家编译：从零开始打造家用机器人的秘诀
一篇文章告诉你：如何让机器人像人类一样敏捷、高效。接下来，我们将聊聊这样打造Eve的原因，这些想法或许能为我们脱离工业制造的束缚提供一些灵感。
1987年，Halodi Robotics创始人Pål Løken在技术大学读书，他见证了新一代工业机器人的诞生。那时候，人们热切希望看到更便宜、体积更小的商业机器人，并认为这种机器人的到来已经指日可待。可是，大约30年后的今天，我们仍在翘首期待着。当Pål认为是时候见证智能且便宜的消费型机器人的诞生时，我们就创造了Eve。
当我们准备要打造Eve的时候，我们先研究了谐波齿轮和高速电动机的传统工艺制法。众所周知，工业型机器人的生产中大多采用这种技术。但是我们意识到，这种技术会提高造价，同时限制机器人的运作和可控性。
在过去的三十年中，在缩形技术逐步发展起来的同时，机器人的基本促动机构却裹足不前，甚至那些创新型协作机器人仍在使用谐波齿轮和高速电动機进行促动。
以下是我们打造Eve时考虑到的几点因素：
摩擦力
在齿轮运作中，要选择其间隙和摩擦之间的平衡点，而在机械臂操作中低齿轮间隙可以获得更好的准确度和复制性。这会导致发动机会产生极高摩擦力，以及控制驱动机械臂力的难度。
反射惯性
当发动机会以100:1速率驱动发动机关操作时，旋翼和杆需要比咬合点转过快100下。因为运动力以速度平方为准，在运转过程中反射惯性的影响非常显著。
驱动机械臂力
驱动机械臂力的缺失被视为一个优势，但也是一项挑战，因为它决定了外部环境与发电设备之间能量流通的情况。
我们的方法：
控制咬合点高度受压，以抵抗外部压力，同时保持定位精准度并配备弹跳/减震系统。
解决控制力的问题，这已取得长足进展，但研究结果还停留于学术界——一般只有模仿系统，因为极大的摩擦力限制了高效使用这些控制力量。
确保全程控制，有助于构建强壮的手臂结构，即使存在重载也不致损坏。
低总齿轮比是否意味着手臂更加强壮？
答案是否定的，因为市面上的许多商业化发电机构只适应中速到高速运行，其效率随每分钟转数增加而增加，而热功率流失则相对较少。在高速运行下的系统，大部分能量消耗于摩擦与齿轮间隙造成，因此整体效率远低于发电机构本身。这表明通过金属项圈制作发电机构，可以减少外部环境对能量流通中的阻碍，使之变得更加高效。此原理尤其适用于物品搬移场景，因为很多起始能量值几乎相同。
最后，我们研发出超前的发电技术，它能够承载重量四倍于市场上标准铁质材料，并研发出REVO-1，该模型借鉴来自触觉领域的一些灵感，将差分传输实现通过一种由导线驱动物系执行。虽然如此设计使得每个变换点都有一个固定的混合导线集，没有变形，从而拉伸至无任何空间剩余长度，不仅没有噪音，而且几乎完美地维持几何构图，让咬合处具有多样性并由不同的导线驱动物系执行，还能够共享能源，使得两台引擎共同工作效果翻番！
由于完全掌握動力的控制以及知道手臂应该如何移动以及它与外界之前任何偏离情况，都允许我们构建出七自由度的手臂结构。
关于成本：
Eve是一个复杂的人工智能，她拥有铝、钢材及复合材料组成。她内置了一系列廉价且批量生产的大众电子元件，如显示屏、FPGA、IMU等。而唯一昂贵的是内部制造产品——包括但不限於發動機、驅動程序及編碼仪。而为了降低成本，一直关注生产可行性的可能性。如果价格主导销售成为可能，那么未来即将实现这一目标的事实令人信心满满。
测试后发现，无负载情况下，该机械手臂移动耗费大约2到15瓦特，对移动自由无限制的情境而言，每单位能耗至关重要，与此同时，对初始存储容纳尺寸也是关键因素之一，为提升性能不断优化设计必不可少一步骤之一步骤意义重大！
当前市场上的协作型自动化设备又是什么样的？
要实现反馈功能需要遵循几个关键原则：
使用模拟力量感应者虚拟地处理外部输入；
利用弹性的推进装置兼容弹跳；
采取总计百分之百左右（如100）的总牙比，以便巨大的物理力量得到有效转换。而尽管它们表现良好，但他们无法模拟人类般迅捷敏捷的手腕行动速度与精确程度，因而未达到真正自然的人类方式相似的自动化水平目前来说，他们尚不能做到这两者结合，以快速响应各种需求或任务，同时保持最高水平的心智活动能力—至少对于某些类型项目来说—那就是EVE最终目标的一部分”。
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