评测:深度解剖BB

这种设计比电影道具简单得多,但用在小型玩具上,仍然可以模拟出大部分电影中的动作。

由于视频分辨率较低,而且拆开后机器人就无法再活动了,不能演示各种工作状态。笔者又到设计公司Sphero的网站查找资料,找到了与BB-8类似的产品Sphero2的爆炸图,除了没有连接头部的磁铁,机芯基本一样,就用Sphero2来替代说明吧。

透过球壳可以看到,机芯下部有两个各自独立的驱动轮,分别由两台电动机减速驱动。当驱动轮同方向等速旋转时,机芯前进或后退,球壳也随之前进或后退;当驱动轮同方向差速旋转时,机芯向低转速一侧偏转,球壳也随之拐弯;当驱动轮反方向转动时,机芯在球壳中水平自转,根据角动量守恒原理,球壳与机芯反向旋转。这样先旋转,再前进,BB-8就可以改变行动方向。上部的支撑轮由弹簧顶在球壳上,可以保持机芯稳定,并给驱动轮足够的正压力。如果没有支撑轮,大家可以想象摇晃仓鼠跑球时,仓鼠被摔得七荤八素的样子。这个结构还有一项绝技,就是当两个驱动轮以最大功率同方向旋转时,由于地面摩擦力存在上限,球壳滚不了那么快,下重上轻的机芯就会在球体内上下垂直旋转,这样球身整体的重心不断上下改变,就像下图这种蛤蟆夯一样,机芯相当于偏心轮,会带动球壳跳起来,非常有意思。

有了基础运动能力,稍微组合一下就可以作出更多身体语言。如机芯小幅左右转动就会作出摇头动作,机芯满功率小幅前后移动就会作出点头动作,诸如此类。

完整的爆炸图如上面所示,可以看到支撑轮下面的弹簧、主板、电池、电机等零件。等等,怎么主板下面多出一个电动机?

研究了一会,笔者判断这个爆炸图太狠了,把电机的转子都炸到外面来了,如上图红线所示。电机下面是无线充电线圈,相当于把一个变压器拆开,初级放在底座里,次级放在球壳下部。类似以前Palm的试金石充电器,特别适合BB-8这种无法设置充电接口的球体。最底下是配重,保持机芯垂直,很可能也兼作充电线圈的铁芯。

标准软件应用

新机器使用前最好先把电池充满,从拆解就可以看出自己很难更换电池,尽量浅充浅放,延长寿命吧。

充电时最大电流约为0.5A,对充电头没有特殊要求。虽然电流不大,但球壳底部发热明显,可能是无线充电初次级间隙偏大,效率较低导致。最好放到底座前摇晃几下,确保充电线圈处在最低位置。充电时正好在手机上下载StarWarsSpheroBB-8控制软件,首次启动需要更新固件,输入用户年龄,之后熟悉的星战背景音乐响起,蓝牙配对很快完成,可以在手机上控制BB-8开始星际探险了。

初次上手的操作手感很有特点,由于球壳光滑偏硬,与地面摩擦很小,球体也有一定分量,因此运动惯性较大,像玩超级马里奥的感觉,一不小心就走过头。其实就算小心也没用,BB-8没有刹车。最好用较慢的速度,留点提前量控制,人的经验与参与感非常重要。这并不算缺点,很多虚拟的滚球游戏都设置或大或小的惯量,不同材质的桌面,以增加挑战性。而且Sphero自己也提供基于图像识别的游戏,能够控制实体球,在屏幕上躲虚拟的僵尸等,太容易定位就不算游戏了。非常遗憾的是Sphero没有把这些游戏开放给BB-8,找不到僵尸就回家逗逗猫吧(图片截自宣传视频)。

如果不想直接操作,也可以用命令方式。点击不同的功能键,可以要求BB-8完成点头、摇头、探索、返回、画图形等等功能。或者用语音互动,说“OK,BB8”进入倾听模式,如果对BB-8说“Runaway”,机器人先吓白了脸,接着快速逃离现场;问他“whatdoyouthink”,他会摇摇头,又点点头,闪几下光,很好玩。这类命令功能更多像是演示性质,数量有限,后面使用编程应用可以很方便地开发出更多的动作组合。语音控制则是先在手机端识别好,之后给机器人发送对应的运动指令。如果厂商支持,更新手机端APP,可以很容易地让BB-8听懂更多的语句,甚至改为中文交流。

关于信息投影功能,笔者认为需要具体说明一下,以免潜在用户产生误解。看宣传资料图片时,以为BB-8的头部能够发出3D投影图像,向用户传递信息,心想这玩意有多少黑科技啊。收到商品后,看到头部仅仅是外观设计,不可能具备投影功能,这项技术完全是在手机屏幕上实现的。例如当选择显示X翼星际战斗机后,把手机摄像头对准BB-8,当APP识别出机器人形状后,会在其屏幕映像的周围显示出星际战斗机图像,看起来好像BB-8在做关于战斗机的简报。

除了APP中预设的几种图案,也可以自行录制一段视频,显示在BB-8的屏幕映像周围。

如果希望测试一下BB-8的智能水平,可以使用巡逻模式,让他自动寻找前进路径。由于其主板上装有陀螺仪、加速度传感器,可以判断机器人的姿态,测量XYZ轴加速度。这样,一次碰撞就可以触发其改变前进方向。巡逻中各项传感器的参数,走过的距离,路线形状等都可以显示在手机屏幕上,在学习编程前熟悉一下能够更好地了解BB-8丰富的传感器资源。

例如笔者搭建了一个小迷宫,把机器人放到里面,看看他怎么寻找出路,走出迷之中国历史。下面的视频是几次测试中最慢的一次。

进阶编程应用

在分析工作原理时,笔者发现BB-8的机芯与同一公司的产品Sphero2非常相似,虽然京东的网页上明确说“其他Sphero的APP不可以用于此产品。”但看过美亚Sphero2商品介绍的一段视频后,对其留下非常深刻的印象。如果BB-8还能兼容Sphero的软件,哪怕一部分,也能极大程度地扩展其功能,增加很多新的玩法。为此,笔者把AppStore上该公司的软件全部测试了一遍,找出能够有效支持BB-8的逐一介绍一下。

说到这里,还有一个关于按图滚球的故事。笔者是周末收到的BB-8,很快就学会了这个APP的用法。周日早晨喜降瑞雪,望着窗外洁白的世界,忽然想作诗言志,思索良久,苦吟出以下诗句:

当蜘蛛网无情地查封了我的钱包,当灰烬的余烟叹息着信用卡的悲哀,我依然固执地设定好滚球路线,在美丽的雪花上写下:相信什么值得买。

其中最重要的创意就是用BB-8在雪地上压出SMZDM五个字母,拍下照片作为向张大妈的表白。

顶着冻手的寒风,按下执行按钮,谁知这个不争气的机器球在雪地上不停打滑,做出各种花式扭动,就是一个字不写。想到错过与张大妈进一步发展的机会,直接众测差评!后来在写报告过程中,发现可能冤枉了BB-8。Sphero还有橡胶防滑套作为选装附件,可以增大摩擦,提高越野能力,像下图这样。

上面的胶粒不但有助于越障,甚至还能划水。

从图中可见,虽然BB-8还在漂浮,但吃水已经很深,估计是增加的头部定位磁铁以及对应的底部配重所致。这种情况下旋转,下半球往后划水,上半球向前划水,作用力基本抵消,不能像Sphero那样游泳了。在水浅的地方涉水前进还是可以的,要是设计时球体直径大一点,增加些储备浮力就好了。

MacroLab——类似Word,Excel中的宏命令,把一串控制语句排列在一起,让BB-8执行批处理程序。点击每条指令都会弹出子菜单,具体设置色彩,延时,速度,方向等参数。使用很方便,但可用的语句较少,适合初级编程练手。开始蓝牙连接时,如果BB-8没有反应,摇晃一下就可以唤醒并配对了。

LightningLab——这是类似scratch的积木化编程工具,具有明显的球形设计风格。各种功能非常多,可以作为主要编程工具使用。虽然没有教材,但APP中提供了很多范例,研究一会儿就能上手。

例如笔者设置一个故事情节:BB-8亮着绿灯在愉快地玩耍,在前进方向上撞到了门,头上起包,按原路弹回。心情由开心的绿色变成生气的红色,接着暴跳如雷地发火。2秒钟后,跳不动了,心情又回复成平静的蓝色,视频演示如下。

这张照片引自Sphero网站,笔者估计是编写一个循环程序,让小球以跳跃方式乱蹦,每零点几秒换一种颜色,就光绘出了这样的七彩色带。

orbBasic——字符型编程工具,同样具有丰富的功能。举个例子,甚至有返回电池电压的函数Vbatt,可以更全面地控制sphero的各种硬件,熟练掌握后比积木式编程工具更快。

其他Sphero应用——除了编程类应用,Sphero程序可以分为遥控运动类(例如用来走迷宫、赛跑)

视频识别类(例如TheRollingDead),运动感应类(例如SpheroExile)等,其中运动感应类是调用sphero的陀螺仪和加速度计,把他当做一个三轴鼠标,控制游戏主体的移动,是一种很新颖的操作体验。介绍了这么多,概括起来就是“一枕黄粱”。游戏类的应用全都无法在BB-8上运行,太小气了!

缺点包括玩具的头部滚轮容易沾灰变涩,不像电影中那样灵活;储备浮力小,几乎不会游泳;外壳较滑,不能在雪地上写字等等。其实最大的缺点就是没有开放丰富的软件资源,想必迪斯尼和Orbotix认为产品中包含的星球大战文化已经足以支撑其一千多元的售价了。那么,他们对电影衍生品估值的依据在哪里呢?笔者想继续分析一下什么样的机器人形象更容易得到观众的偏爱。

电影中的机器人形象

电影中常见的机器人从外形上大致可以分为三类:拟人亲和型,拟物功能型,二者兼备的变形金刚。星球大战初代的C-3PO与R2-D2正好是前两类的代表。

分别进化到近期的电影,《机械姬》中轻易通过图灵测试的Ava和《星际穿越》中忠实的CASE走向了各自的极致。

再结合orbotix在球形机器人方面的黑科技,更有未来风的BB-8就诞生了。

以迪斯尼所遵循的乐观(Optimism)、正直(Decency)的主流价值观判断,相信BB-8的电影角色与衍生玩具会成为科技、商业与艺术完美结合的精品.

THE END
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