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这是一个用乐高制作成的玩具车,看起来似乎有些不太聪明的样子,仅仅一个薄薄的书籍,竟然成了它迈不过去的坎。


不过,在给这个玩具车加「亿点点」细节后,它,「变身了」!

别说刚才是一本书,就是下面的书堆也轻轻松松地爬了上去:


就这灵动的身姿,精细的操作,完全可以称之为飞檐走壁。不过问题来了:前面的「憨憨汽车」,是怎么进化到现在这个「汽车人」的?


进化过程还是比较好玩的,看起来就像是人类在用自己的知识驯服乐高。

这个创意来自国外一位乐高大佬「Brick Experiment Channel」,从初始玩具车开始,他不断设置「书籍障碍挑战」进行测试,之后逐渐改进,最终进化出了「汽车人」。


那么,这个挑战都有哪些?又都做了哪些改进?让我们一起来看看。

正如我们前面所看到的那样,这辆乐高小车看起来不太「聪明」,对于一本书,就已经束手无策了。

怎么办?想想办法,救救孩子。


分析原因后发现,是汽车在爬坡中给到的咬入方向的分力很小。大佬的解决方法很简单直接,就是:增加轮胎的直径。


这是为了减少咬入角。

咬入角指的是咬入接触点与垂直的圆心角,咬入角越小,就越容易咬入。小轮胎时的咬入角几乎为直角,换上大轮胎后,角度就变小了,垂直分力也就增加了。


改造后的乐高小车2.0,轻松地爬上了书籍,换上了大号轮胎后的效果,看起来非常不错,升级成功。

但先别高兴太早了,将难度再升级,换了一本厚一些的书后,这辆乐高小车又似乎不太行了。


那继续增加轮胎直径?

这个道理没错,但是现在这招已经行不通了。因为其实轮胎直径,已经达到车身的极限了。

那不如大力出奇迹,来整点猛的?直接增加功率好了。先试试看增加转矩吧。


转矩是机械传动轴的基本荷载,在角速度不变的情况下,增加转矩,就可以增加功率。

实验结果,3.0版本看样子似乎也不太行啊。


细看分析发现,怎么就前两个轮子在动呢?改成四轮驱动,会不会好一些?


四轮驱动,就是将原本只有两个主动轮改成了四个轮子都是主动轮了,这样,应该够「猛」了吧。

乐高小车4.0确实是够「猛」了,而且也能上去,但问题依然存在,那就是前轮上去了,后轮却上不去。


原来后轮跟前轮面临同样一个咬入角的问题,前轮上去是因为四轮驱动加持,等到后轮独立面对这个问题,前轮会脱离地面,又成了双轮驱动了。

看来这也行不通,而且问题又回到了咬入力这里。咬入力是汽车的分力,这个分力是通过摩擦力实现的。

诶对,摩擦力,这个轮胎看着摩擦系数就比较小,那就换个摩擦系数大的轮胎试试。


终于,乐高小车5.0,有惊无险地上去了,挑战成功!


但只要厚度再稍微增加,果然又爬不上去了:


不过这次倒不是咬入力的问题,而是因为乐高小车的底盘过低,才导致最终无法通过。要是强行爬坡,结果就会「翻车」。


底盘过低倒是不难解决,抬高底盘增加「通过角」就行了,增大轮胎直径,或者改造汽车结构。


正如前面所提到,增加轮胎直径是有极限的,所以这波啊,大佬是直接改造底盘来着。


这乐高小车6.0的效果,看起来可以了,甚至在书堆挑战中,也能试一试。


不过,也只是试一试而已,并没有挑战成功。

什么原因呢?

原来是因为这个底盘直角结构改造后,重力的分配不合理所导致的,重力过多地交予后轮承担了,「压力山大」的后轮,就卡在那里了。赶快改善一下重力分布,给后轮减减负。


上面的操作,就是降低后位配重,在此之后呢,再降低一下重心。


这次改进后的乐高小车7.0,终于,成功地爬上了书堆:


甚至爬下书堆也没有任何问题,虽然有一点点硬着陆的感觉。


这次的书堆挑战,乐高小车7.0可以说是完美成功。

接下来,就来到了这一系列挑战赛的最后一关:一堆书上,再多横出一本厚书。


乐高小车:这什么魔鬼难度?


然而就是在这么魔鬼的挑战下,乐高小车再次升级了,8.0最终形态——「汽车人」。

接下来,就是见证技术的时刻。首先,是可调节的中间关节:



其次,是前后分离的马达,用以分别控制前后轮胎。


最后,加入摇杆控制,前轮、后轮和中间关节,都可以受到摇杆操控。


遥控汽车人,就此诞生!那么,接下来就是考验操作技术的时候了。


你看这个前轮,经过前后轮精妙地搭配操作,爬上去了,而且夹在了横出来的书上。

最后,通过几次「引体向上」,然后往前一拱,成功到达目的地。


不过这个汽车人的强大功能,可不止于此。除了上面魔鬼挑战外,大佬还在各种场景下,展现了这个汽车人的厉害。

比如:竖着的书,看似困难的障碍,汽车人一招「以退为进」,轻松过关:


再比如两堆书的书缝中,汽车人像「做双杠」一样,就爬了上去:


之后稍作调整,轻松走出「困境」。


其中最变态的,还得数这个单杆的障碍了。最头疼的,就是没有合理的咬入角度。

这个设计非常像大家平时见过的那种横在路面空中的限高杆,一般汽车除了绕路别无他法。

不过对于汽车人来说,问题不大,通过调整重心「向上」咬入,前轮就这样过去了:


就是后轮不太好办。


看完从乐高玩具车到汽车人的一路进化,感觉已经学废了,然后想悄悄地问一句:「能给我也整一个吗?」

(文中图片素材来源自网络,仅供学习交流使用)

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