微節(jié)點和變形總線帶來網(wǎng)絡(luò)迭代

智能廚房需要人們幫助規(guī)劃食品和午餐，我們會不斷地考慮怎樣把用戶包括在內(nèi)，尤其是用戶體驗包含在這個環(huán)節(jié)中。機器人只做傳感和思考，通過人類和智能冰箱的互動，由智能冰箱跟其它設(shè)備相聯(lián)系，然后給人們提供冰箱當中儲存食品的信息，這樣我們開發(fā)的一些項目就要做一個以控制為核心的架構(gòu)。我們知道無線傳感器有很多節(jié)點，我們和賓夕法尼亞大學(xué)合作做了微節(jié)點，這些微節(jié)點和其它的宏節(jié)點結(jié)合，創(chuàng)造出無線傳感網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)閉環(huán)控制。

我們開發(fā)的另外一個伴生的產(chǎn)品叫做變形總線，主要是為了適應(yīng)各種傳感器和驅(qū)動器。我們把變形總線作為一個標準產(chǎn)品推出，和常規(guī)總線不同，常規(guī)總線收集傳感數(shù)據(jù)時候是這樣一個流程：首先希望傳感器和CPU相溝通，然后把其它的內(nèi)容放進去，利用總線的溝通實現(xiàn)傳感功能。這種常規(guī)總線結(jié)構(gòu)當中，我們希望傳感器能夠?qū)π畔⑦M行一些轉(zhuǎn)換，也希望CPU能夠做一些思考，所以在變形總線當中我們的轉(zhuǎn)型器會在整個總線當中移動，利用這些基于設(shè)備的信號更加有效地對傳感器進行變形。其中，總線的拓撲結(jié)構(gòu)并不是完全嶄新的，但是卻是一個多極并聯(lián)的總線結(jié)構(gòu)。

高性能的節(jié)點產(chǎn)出了宏節(jié)點和微節(jié)點，具有重新編程的功能，而且是自適應(yīng)的軟件，我們利用總線當中的架構(gòu)幫助這些系統(tǒng)。例如無人機和機器人要能夠適應(yīng)改變的環(huán)境，而為了使得軟件工程師的工作更簡單，可以設(shè)計一些能夠適應(yīng)變化的環(huán)境的系統(tǒng)。這些元素怎么和剛才我們提到的網(wǎng)絡(luò)相連接？我們的網(wǎng)絡(luò)當中并不只有計算節(jié)點，還有傳感節(jié)點、思考節(jié)點和驅(qū)動節(jié)點，例如精準無人機是物理世界和網(wǎng)絡(luò)世界之間連接的橋梁，驅(qū)動器控制網(wǎng)絡(luò)和傳感器相連，驅(qū)動現(xiàn)實世界中的智慧家庭，驅(qū)動實際的醫(yī)療機器人系統(tǒng)。這就涉及到物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)了，所以和傳統(tǒng)上講的無線傳感網(wǎng)絡(luò)還是有些不同的。

剛才談到很多帶有節(jié)點的傳感器，我們借此研發(fā)了履帶機器人，主要應(yīng)用于一些救援場景。我們的爬行機器人非常小，可以進行搜救，可以在廢墟中尋找被掩埋的幸存者。我們還開發(fā)出了MOTHERSHIP機器人，我們的實驗室除了基礎(chǔ)研究和系統(tǒng)集成外，還關(guān)注如何進行傳感和思考，并且進行功能整合，這樣才能真正做成實用的機器人。

高精準交互無人機的研究

高精準交互無人機到底應(yīng)該是什么樣的？這是一個很老的例子，主要實現(xiàn)空中操作移動的系統(tǒng)，能夠移動重物。這里重點要關(guān)注的是這一群人，上圖中的無人機是一個載人飛機，實際上是在做一個重力補償，也在做非常精準的調(diào)校和組裝。當然，考慮的不僅僅是X軸和Y軸，必須要考慮多維操控。最近大家都在研究六旋翼無人機，也就是實現(xiàn)六個自由度的無人機，六旋翼無人機有更精準的力量控制。

這是之前我們在無人機方面做的一些早期的工作，大家可以看到，由于可以轉(zhuǎn)向不同的自由度，同樣也可以在不同的方向施加力。因為和周圍環(huán)境的精準互動是非常重要的，也就是將虛擬世界的信息轉(zhuǎn)化為實際的行動，這些旋翼通過在空中使用，其精準度肯定不如地面上那么精準。藍色曲線是理想的曲線，用來衡量扭矩，需要考慮力量的大小和高度，紅色曲線是具體使用的效率。