【大人玩科學】吵鬧而認真的小傢伙,大人的科學掃地機器人

「有點吵、掃得不是很乾淨,但是卻永遠不會停下清潔的腳步,看著它,總覺得自己好像也該認真起來才對」,這段簡短的描述乍聽有些無厘頭,但可說是完美地詮釋了掃地機器人的奇妙魅力喔!

這集《大人的科學》主題是齒輪,以小小的齒輪設計了掃地機器人,外觀看起來明明很像玩具,但卻擁有高級掃地機器人特有的把戲---自動轉彎,不只遇到牆角會轉彎,跑到桌邊時也會聰明地轉向,不會傻傻地橫衝直撞,在研發團隊仔細的調教和測試之下,還有一份看起來超級可靠的路徑數據圖,讓人再次驚喜地發現,《大人的科學》果然從來就不只是玩具!

通常人們看待《大人的科學》多著重在附錄的玩具,雜誌就會默默地被當成組裝說明書,頂多看個幾頁就收起來了,這實在很可惜,因為書中有很多有趣而實用的資訊,從每期的主題做各種延伸專題,例如《Vol.03仿生獸》就是一系列關於仿生獸的過去-未來小故事,而《Vol.5星象儀》則充滿了天文、太空甚至是星座的故事,有些更有所謂的《駭客企劃》,可以把附錄的玩具改造得更加有趣,所以這次除了玩具組裝之外,也要帶大家來個輕鬆的導讀,看看《大人的科學》雜誌中有哪些不能錯過的趣味專題!
 

要了解一樣產品不能單看外表,最好是從它背後的故事開始看起,書上這段引言說明了掃地機器人首次開工的模樣,帶著超有存在感的音量工作著,因為構造過於單純讓人忍不住擔心它的安危,最後發現這小子居然會自己轉彎避障、在桌緣臨界線來個若無其事的轉彎而感到驚訝與佩服,以一個只靠機械原理、完全不具有人工智慧前進的裝置來說,它展現出比玩具般的外表還要來得可靠的表現,但是看著它在桌上跑來跑去只是一種短暫的樂趣,新鮮感過後就不再好奇了,所以《大人的科學》更進一步分享了它的內在美,關於它到底怎麼做到「吸塵」「前進」和關鍵的「轉彎」!
 

吸塵器最重要的功能「吸塵」分成兩個步驟,也就是「阻擋灰塵」接著「吸進集塵盒」,負責產生吸力的零件就是機體內的小風扇,為了在有限的體積達到最高效率,葉片數量和形狀都是影響關鍵,光是這個小小的扇葉就經過多次修改,更別說其它的部份了!
 

悶著頭轉來轉去,看似毫無章法的隨機亂跑,會不會重覆走在同樣的路線上而做太多白工啊?這些一定會出現在我們腦中的疑慮,研究團隊一定也想到了,於是他們在機身上綁了追蹤裝置---一隻原子筆(笑),藉以紀錄掃地機器人的行走模式,研究團隊認為,只要提高路徑的變化性,就能減少重覆率,重複率小了,也能等於增加吸塵效率,所以可以試著在空曠桌上放一兩個障礙物,就能增加變因。
 

在不同的平面上做的軌跡實驗,老實說結果挺讓人滿意的啊!只可惜沒有標明實驗時間,不知道要讓掃地機器人跑多久才能有這樣的成績呢~
 


來了!超酷的改造企劃專欄,大大的「HACK!!」字樣馬上讓人熱血沸騰起來,發揮想像力幫掃地機器人變成「看起來很厲害」的掃地機器人,來快速看看研究團隊開了哪些外掛吧~
 

『爆走卡車吸塵器 extreme』

把日本知名的 DECOTORA 靈魂注入掃地機器人,在馬達上加裝俗稱「黑色馬達」的 TAMIYA 迷你四輪驅動馬達,然後換上鋰鐵電池增強電力,外殼再黏上白、藍、紅、黃共99顆LED燈泡,火力全開彷彿有個小小爆走卡車在桌上嘎嘎跑,囂張高調地幫你掃起桌上的灰塵XDD


小精靈版本的「Pacleaner」

把吸灰塵想像成吃掉灰塵,研發團隊用保麗龍板做出小精靈嘴巴開闔的模樣,隨著機器前進的過程,掃地機器人就像電玩中的 Pac-Man,在嘴巴一開一閉之間一步步吃掉礙事的灰塵們!
 

「自動白板擦機器人」

只能在桌面上水平移動的機器人,如果也會攀岩走壁該有多酷!在底部加上磁石和白板擦,就能化身為白板小老師,但是改裝過程當然沒那麼簡單,原本的感應方式會因為從水平變成垂直而出現錯誤,所以研發團隊加了塊小海綿來解決這個問題,改造用的素材都是容易入手的生活小材料,在玩創意之餘還相當親切,這也是 DIY 改造的精髓之一啊!
 

更進階一點的改造手法,就是讓掃地機器人變得更聰明啦,在這裡改造達人派出了「Japanino晶片」,就像一顆小腦袋,可以接受程式碼指令來改變行為,讓原本只會被動轉向的機器人學會更複雜的行進動作!


這是未改造前的行進軌跡,透過機器人身上加裝的紅色LED燈所拍攝,漂亮的幾何圖形軌跡,但是如果要說到實務上的效率,可能就不夠盡善了。


裝上晶片後,就能執行比較複雜的動作,例如「沒有碰到障礙物也能自動轉方向」等,甚至再複雜些還能往上挑戰「日出時開始打掃」或者加裝紅外線偵測遙控等,只要掃地機器人背得動的外掛零件,幾乎沒有甚麼是不可以嘗試的!



除了工程師等級的改造手法,在中文版的部分也有來自台灣玩家的點子分享!像這組改裝實驗是在機器外套一層防沉靜電紙,還另外做了兩個很俏皮的小觸手擴大清掃範圍,可說是市面上掃地機器人的迷你版,相當可愛!

看完了一連串的改造點子,是否感覺到原來看似玩具般的外表下,其實也是很有發揮潛力的呢!其它還有關於掃地機器人的基礎靈魂---齒輪的各種原理和小故事,都在《大人的科學》雜誌中,所以別再以為玩具才是本體了喔XDD


接著來到組裝的部分,老實說編輯自己真的是說明書+機械苦手,所以看著說明書組裝電子零件可說是一大挑戰!不過幸好,它其實沒有想像中的困難,過了最困難的關卡後,基本上就一帆風順了~~
 


剛剛提到的關卡就在這裡,掃地機器人的組裝步驟共有26個,而我在第四個就卡住了XDDD 說明表示兩個金屬片之間要保留空隙,因為這兩片會影響過電,當開關調到「ON」的時候,這兩片就會碰在一起而通電,關到「OFF」時,其中一片金屬片會被推動而產生空隙,問題是,這個空隙頗難拿捏,我最後很作弊地出動了鑷子重新調整其中一片的彎曲角度,才有辦法進到下一步,聽不懂我在說甚麼也沒關係,等你做到這個步驟的時候就會心領神會了(眨眼)

除了地獄般的步驟四之外,其餘就真的像在組裝玩具般順順地過了,過程中有個心得一定要跟大家分享,就是說明書如果提醒你有哪些地方要檢查確認,那就表示這是機器人能不能順利運作地重要關鍵,千萬不要偷懶或者跳過,不然等到發現出狀況要回頭重裝時,光是要慢慢拆開那些零件就會讓人覺得加倍疲倦喔!


就是這個【確認】,編輯在這裡過電失敗,差點忽略重要的錯誤,幸好一念之間決定還是測試看看才發現,不然就很難處理了。


測試實際集塵的效果,特地準備了鉛筆屑丟桌上,讓它跑個兩圈試試,聲音真的頗大聲,而吸塵力也果然不強XDDD 不過這都是預期內的結果,因為要是它可以做到跑過必不留痕跡,兩三下就清潔溜溜,那反而才真的會嚇到人,真正專業的掃地機器人也不用混啦XDD
 


有了它之後,好像就可以放心吃燒餅了,因為掉下來的屑屑都可以交給它啦XD


不過對於太大枚的灰塵還是無能為力的,例如散落一地的玩具XDD


想要也來個小小吸塵器好朋友,現在有購物優惠,可參考:《79折限時搶購》大人的科學 2:桌上型掃地機器

延伸閱讀
大人的科學中最經典附錄玩具!35mm雙眼相機再版開箱玩給大家看!
讓你在房間也能擁抱美麗的星空『大人的科學 Vol.5:新型針孔星象儀』
等了太久了…,萬般期待『大人的科學 Vol.03 - 泰奧揚森迷你仿生獸』中文版!

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