遇见大牛，爱抱大腿不是一件坏事，然而如果是一个爱抱大腿的机器人呢？NoodleFeet的主要功能就是寻找周围人的大腿，然后冲上去抱大腿。除了走路，Noodle还有神秘的可伸缩脚趾，如果它用自己脚底部的“舌头”来品尝东西的时候，还会流口水。

首要的是：走路！

第一步，就是要让Noodle实现它应有的功能。

为了帮助理解和开发自己的机械概念，我使用了一款免费程序 Algodoo。这是一款物理仿真模拟器，使用简单的绘图工具创建和编辑场景，可以在各种元素的作用下相互影响，实现精度很高的物理仿真实验。（最棒的是，你完全不需要掌握任何数学知识，就能轻松学会使用！)

提升和扭曲

为了走路，Noodle的四条腿必须能让“膝关节”支持弯曲，而且在“臀部”也要支持旋转。为了能够准确做出这些动作，我使用了一个标准尺寸的伺服电机，然后用了八个这样的电机，也就是每条腿用两个。

我使用了Sketchup设计工具，并3D打印了腿部的最终设计。不仅如此，我还给Noodle机器人贴上了和人体解剖学类似的运动部件。在制作Noodle“大腿骨”的时候，我很快发现需要使用更稳定的材料，于是将原来计划使用的印刷塑料换成了铝制塑管。

为了保障它的“臀部”稳定，我打印了一个结实的底盘，里面有滑板轴承来放置它的铝制“大腿骨”。

每个大腿骨有两个轴承，间距是一点五英寸，这样可以确保所有四个大腿骨保持彼此之间保持平行。金属大腿骨可以稳定地固定在滑板轴承里，如果使用塑料原型的话，你会发现会非常不稳定，走路摇摇晃晃的。

为了能在胯关节件里面实现“大腿骨”的机械旋转，我使用了一个刨齿轮机，制作了一套齿轮：一个用于伺服电机，其他的用在“大腿骨”的顶部。

附着在“大腿骨”顶部的伺服电机，主要负责升降运动，这样的话，它就可以和大腿一起旋转了。我使用了一个3D打印的“滑轮”肌腱将伺服电机连接到“膝盖”上，这样他就能提起大腿的其他部位做上下运动了。

为了缓解机器人机身重量给电机产生的压力，我在膝盖后面多增加了一个紧绷的弹簧。

Noodle 大脑（它是拉面风格的！）

首先，我用一个Arduino控制了全部八个电机，同时为了管理所有连接，我还装配了一个保护盾。

这个大脑可以支持未来所需要的一切功能。我使用的是Eagle-CAD，设计出了“大脑”内部布线，巧妙地让很多导线绕过了最中央的“脑干”。

在设计大脑的时候，只适合利用“曲线追踪”工具，这样才能有充分的回旋余地。最终的结果，就是下面这几张紫色的集成电路图，看着里面绕来绕去的导线，是不是会让你觉得有点像面条呢？

安装在大脑后的是一个树莓派，之后它将负责运行基于开元的跨平台计算机视觉库OpenCV。

视觉和识别

在Noodle机器人的“屁股”上面，就是它的“脑袋”。有一个额外的伺服电机安装在头部，目的是为了能够旋转一个大的行星齿轮，此外，它的眼柄也连接在那里。

不过，Noodle有两组眼睛；一组功能是用来真正去看周围的东西，还有一组，其实就是两个LED，很简单，就是装饰用的，没有任何功能。

Noodle的行为

蜂鸣

Noodle的声音是单一且大声的“哔哔声”，和家用电器发出的声音有些相似。在它全新的大脑电路板里，我加入了一个加速器和一个压电式蜂鸣器，这样在任何时候，只要Noodle歪靠一个方向上，它就会发出哭声，直到有人帮它扶正，它才会停止“不哭”（感觉就像是一个真正的小孩子在蹒跚学步的状态）。

双脚

NoodleFeet有很长的双脚，就像是长长的面条。实际上，就像是它的名字“Noodle（面条）”……不过，它的双脚还不能做很多事情。

我在寻找Noodle机器人的双脚材料时，发现越大的双脚越好，于是我升级到了可能是最大的4英寸直径尺寸。

可伸缩脚趾

为了给Noodle做出更多花样，我开始尝试试验使用可伸缩脚趾。想象一下，如果有这么一个机器人，在地毯上发现了自己不喜欢的东西，就赶紧把脚趾缩进去，是不是会觉得很酷？

我第一次开始设计这个脚趾的时候，采用的是弹簧承载，通过坚硬的肌腱作为滑轮，可以准确地在接地屏蔽的内部和外部搞定八个小钩子。

如果你对我如何构建机械脚趾感兴趣，可以点击此处查看。

测试机械脚

可能和我小时候对海星和其他海洋生物着迷有关，它们就是用自己的“脚”去感知周围世界的。因此，我也一直希望能开发一款机器人，能把周围的东西弄湿。

我现在正在给Noodle的四只脚开发微型可伸缩“舌头”，同时我还安装了注射器，并在里面注入硅油。此外，在每个脚的正中心，这个舌头还可以自由伸缩。此外，“口水”的量也是可控的，不过当它遇到某些刺激的时候，就会从注射器里向外排出液体。

在概念验证的时候，我的凳子上这个以特殊姿态行走的机器人，真的是一个非常可怕的物体。

因为我已经非常熟悉开源跨平台计算机视觉库OpenCV, 因此个人比较倾向于在面部识别的时候拍一张照片。这样的话，当Noodle看到了自己“认识”的人，就会作为一些特殊行为反应；比如它的眼睛会改变颜色，发出坚定且自信的哔哔声，甚至还会给你个惊喜，把你的好朋友“弄湿”。

走路真的很难

到此，你可能会在想，我所说的这个机器人究竟有没有实现成功走路。事实上，答案是，也不是。

虽然我相信自己已经开发出了一个成功的步态模式，并且依靠当前所有依靠3D打印的零件能在房间里轻松走很多步。但是，在大约四到五步的时候，它所有的关节都会发生倾斜，弯曲，甚至扭曲，导致它重心不稳，走路也会摇摇晃晃，最后倒在地上，毕竟，Noodle是一款很重的机器人。

不过，我们非常喜欢这个项目，而且也一直在努力改进。今年一月，NoodleFeet就要一岁啦！我的下一个目标，就是要慢慢替换Noodle身上的所有采用打印塑料材质的零部件，并使用个性化的切割金属部件，这样的话，它就有可能更自由地行走，而不会发生意外事故了。