3D打印的平衡机器人

    3D打印和机器人是两个每天都在碰撞交汇的领域。我们不断地看到3D打印的部件与其他新兴技术如Arduino、树莓派（Raspberry Pi）和Intel Edison等结合在一起，组成各种各样的机器人设备。任何人只要愿意都能用3D打印和对控制电路进行编程而实现完全定制化的机器人解决方案。

    而对于目前在Teledyne公司工作的开发工程师Renee来说，3D打印打开了她的想象之门。Renee从小学的时候就热衷于制造机器人，到如今电脑和电子器件已经成了她的全部生活。Renee直到14个月前才开始使用3D打印机，这是一台Solidoodle 4。当她对3D打印机熟悉之后，就开始琢磨自己亲手制作一台机器人。

    “这一切都始于我对制造机器人的热爱。”Renee，“这一次，我想制作一个以前从来没做过的东西，而且我正好手上有一块Intel Edison芯片。一部自平衡机器人是我最想做的5件事之一，这个时候SparkFun发布了Intel Edison的附加功能组件。看了一下SparkFun的发布内容，我觉得可以构成一个平衡机器人的解决方案，于是我预订了所需的零部件。”

     为了设计机器人的3D打印部件，Renee使用了免费版的谷歌SketchUp。由于她已经玩Solidoodle 4有一年多的时间了，因此获得了大量的3D建模经验。但是这个名为Eddie的平衡机器人还是她第一个从头开始的可3D打印设计模型。

    “我是围绕着发动机开始设计的，只有两个设计原则，一是要便于3D打印，二是要看起来很酷。”Renee。她用一个小小的USB网络摄像头做了Eddie的头部，考虑到这是Renee第一个从头设计的3D打印项目，这个Ediie机器人看起来还是相当不错的。

    至于Eddie的工作原理，他身上有一块功能堪比电脑的Intel Edison芯片，上面运行了Linux操作系统。这个“微型电脑”通过一个70针连接器连接到多个组件，包括惯性测量单元。Eddie因此能够感应到自己的身体是在向前或向后倒，还是正好保持平衡。

    “一旦Eddie开机，他就会自动运行我写的一个C语言程序，以读取和处理他目前的角度。”Eddie说。“这个角度值是由一个卡尔曼滤波器以100赫兹的频率实时测量和处理的”。

    由于Intel Edison还内置了WiFi和蓝牙功能，Eddie还配备了遥控器。至于Eddie头上的那个摄像头，Renee还没想到用来做什么，目前只是测试了她在网上搜索到的一个github项目。

    到目前为止，Renee对平衡机器人Eddie还是比较满意的，因为基本达到了自己的期望。除了3D打印的部件，Eddie身上还安装了几种电子设备，包括前面提到的Intel Edison，以及一个IMU，双H桥电机驱动器、锂离子电池和两个电动机。