机器人设计课推进研究和发展

西北大学工程学院学习机械、计算机和电气工程师的学生——本科生和研究生——都聚集在一起，通过一个名为机器人设计工作室的课程来建造机器人，推进研究。多学科课程要求学生接受项目合作伙伴提出的机器人系统规范，并生产可工作的机器人原型。

麦考密克工程学院机械工程兼职讲师罗恩·沃斯说:“如果学生们学习如何在团队环境中构建机电性质的精密产品，这就是双赢。”

今年是这门课程的第二次，机器人设计工作室的学生们首先建造了自己的马达，然后以小组合作的方式创造了两种不同的机器人——这是西北大学教授们加强研究的项目。

一个团队正在与机械工程助理教授郭平(音译)合作，研究能够实现大规模3d打印的技术。

这个项目就是Cablebot，一种由精密控制电机缠绕的电缆控制的机器人。通过控制电缆，中间的有效载荷可以在一个大空间内移动——可能有一个足球场那么大。

这项技术类似于用来拍摄职业足球比赛的机器人控制摄像机。

“这不是一个很直观的问题，”将于本月毕业的机器人科学硕士候选人乔丹·哈斯克尔(Jordan Haskel)说。“这是一个闭环机器人。我们学过的很多运动学都是关于串联机器人的，所以这是一个不同的问题。”

第二个团队正与机械工程学院主席兼教授凯文·林奇(Kevin Lynch)合作，建造一个具有六个自由度的廉价高精度机器人。机器人有六个独立驱动的“腿”，在三个线性方向和三个旋转方向驱动平台。林奇和他的研究人员计划使用这种设备，以及一个力传感器，来测试他的实验室正在开发的实验性机器人手指尖的多轴刚度特性。

“我们正在做的事情将推动未来几年的研究，”沃思说。“让学生们从一开始就明白机器人不会被封存起来，这一点非常重要。它将被进化。”

去年机器人设计工作室的一个项目是一个实验性的跳跃机器人。机械工程博士生丹·林奇(Dan Lynch)帮助建造了这个机器人，现在正在美国宇航局(nasa)资助的研究中使用它，研究腿部机器人的设计和控制，以便在火星上的沙地和不平坦地形上移动。

该课程通过客座讲座和设计评论与行业领导者接触，学生在整个建筑过程中获得反馈。学生们还使用工业级零件来制造机器人。

“学生们了解工业设计过程，包括如何将客户的愿望转化为可测试的工程规范，”合作讲师比尔·亨特说，他是西北大学神经科学和机器人实验室的研究工程师，担任该课程的主要技术联络员。

为了反映行业经验，课程通常是自我指导的，但学生在建造机器人时需要分配任务。

“在真正的行业里，你并不是什么都做。你必须学会与他人一起朝着共同的目标努力。”“一个能正常工作的机器人需要软件、机械和电子设备的紧密集成，没有通力合作就不可能成功。”

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