這次他做了一個萌萌的桌麵小機器人
發布時間：2022-03-22 00:42:47瀏覽次數：51
那個華為的天才少年，靠（kào）一己之力製（zhì）作機械臂、自動駕駛自行車的稚暉君，時隔三個月又在b站發（fā）視頻（pín）了，這次，用他（tā）的文案講，是一個又萌又硬的桌麵小機器人。
稚暉君表示，UP的主（zhǔ）線項目都是自我挑戰和學習的內容，工作量很大（dà），為了緩解拖更的尷尬，設計一些（xiē）支線項目，而這個桌麵小機器人就是他的一個支線項目，他表示，這個項目總體難度不大，可複現性（xìng）強。
稚暉君戲稱這個支線項目（mù）是「撿到一個（gè）鼠標墊，想配一台電腦的故事」。
稚暉君熱衷於（yú）收集各式各（gè）樣的屏幕（mù）。這次，他看上了一塊圓（yuán）形（xíng）的LCD屏幕（mù）。
簡單的手表、掛件已經滿足不了他了。這次他打（dǎ）算做一（yī）個「又萌又（yòu）硬」的機器人。
這個靈感一部分來自於早些年很火的Anki Vector、豐田推出的對話機器人Kirobo Mini、索尼曾經推出的音樂蛋Rolly，還有（yǒu）外形酷似阿童木的（de）迷（mí）你機器（qì）人Robi等。
但是稚暉（huī）君說這些機器人功能太單一，擴（kuò）展性和開放性不強。並且（qiě）受（shòu）限於體積等因（yīn）素，本身計算能力（lì）並不強。想要實現稍微智能（néng）點的交互，還得依賴手機的芯片。稚暉君覺得「不夠優雅，也不（bú）夠實用」。
他打算自（zì）己設計一台桌麵型的迷你機器（qì）人。
這台機（jī）器人（rén）「無需充電、隨時待機、有強大計算能力」。
怎麽（me）實現（xiàn）呢？就是把這台機器人設計成（chéng）一台電腦的配件。那（nà）麽就可（kě）以獲得電腦上的應用程序、擁有其強大的算力、還能時刻連著USB充電。也就（jiù）是把它變成一台「電（diàn）腦的配（pèi）件」。
話不多（duō）說（shuō），來看看稚（zhì）暉君的這台機器（qì）人的最終造型和設計（jì）方案吧。
作為一台（tái）機器人，他得能動吧，那就需要配備（bèi）執行單（dān）元（yuán）。
還希望在小巧的機身內運動的自由度盡（jìn）可能的多，那就需要對傳（chuán）統舵機進行改造。
之後就是取電和通信（xìn）了，需要開發USB高速協議的接口並訂製驅動程序。
結（jié）構方麵，為了配合圓形屏幕，稚暉君設計（jì）為（wéi）圓潤可愛的科技風，還自信的（de）說「你永（yǒng）遠可以相信稚暉君的審美」，不管你信不信（xìn），反正我是信了，這個小機器（qì）人，也是相當可愛了（le）。
稚暉君表示（shì），這是他第一次（cì）嚐試用T-Spline曲麵建模。機器人雙臂可動，分別有兩個自由度；身體和頭部（bù）各有一個自由度。
他希望機器人的手臂可以同時前後和左右旋（xuán）轉，而手臂的位置不（bú）足以塞下一個舵（duò）機（jī），因此隻能把（bǎ）舵機（jī）都（dōu）裝到肚子裏去。
同時，稚暉君還希望手臂的兩個角度可以進行反驅，所（suǒ）以彈簧扭簧這種東西就隻能pass了。
為了讓6個舵（duò）機塞到小小的機身裏，稚暉君想了很多有創意的傳動方案。
他設（shè）計（jì）了一種獨特的結（jié）構，解決了在狹小（xiǎo）的機身中把動力從舵機傳遞到手臂，還要（yào）能實（shí）現動力雙（shuāng）向傳（chuán）遞的問題。
機器人的（de）底座則使用鋁CNC進（jìn）行加工。
稚暉君使（shǐ）用了（le）Cortex-M4內核MCU，STM32F4。用於驅動屏幕和控製舵機以及（jí）USB通信。
由於芯片本身的USB功能（néng）隻支持全速或是低速的USB，稚暉君在電路上（shàng）添加（jiā）了（le）高速的USB-PHY芯片，成功將理論通信（xìn）速（sù）率提高到了400Mbps。而最後實際的最高通信速率也有300Mbps。
主控板的設計相（xiàng）對就比較（jiào）簡單了，兩層PCB就（jiù）搞（gǎo）定了。這樣（yàng）體積就做到了最小，和屏幕的麵積保持一致。
機器人（rén）的身體內部也（yě）有一個傳（chuán）感（gǎn）器的板子，包括一（yī）個攝（shè）像頭，還有一個紅外手勢（shì）傳感器和一塊驅動板。
因為市麵上的舵機隻能接收pwm信號（hào），進行角度控製。在這種情況下隻能發送指令，讓舵機運（yùn）動，卻不能接收指令。同時，想要讓舵機進（jìn）行反驅，就必須能讓舵機隨時（shí）進（jìn）行輸出力矩的切換（huàn）。
傳統舵機是做（zuò）不到這一點的，稚暉君對傳統3g舵機魔改了一通，設計了一個迷你的舵機驅動器。
這個小驅動器支持總線通信、PID閉（bì）環控製、位（wèi）置（zhì）回（huí）傳，還能設置最大的（de）輸出力矩、斷電儲存參（cān）數等。
看完組裝過程，不得不感歎稚暉君的（de）這雙巧（qiǎo）手，一般人真搞不定（dìng）。
稚暉（huī）君給這台小機器人起名叫Electron（電子）。
換句話說，機器人叫「電子」，那（nà）通過USB連接的計算機就是「電子（zǐ）」的「腦子」，簡稱「電腦」！？
因為「電子」，感（gǎn）覺電（diàn）腦有被冒犯到，哈（hā）哈！
製（zhì）作過程如此複雜（zá），這個機器人和之前提到的那些機器（qì）人有什（shí）麽差別呢？
稚暉君設計他的初（chū）心就是（shì）作為一個工具機器人兼電腦配件。
這台「電子（zǐ）」到底有哪些（xiē）實用的功能。
他給電子開發了一套完（wán）整的、多層次的開放SDK。
最（zuì）上層是Electron Studio，屬於純圖形化的交（jiāo）互。
如果想（xiǎng）用自己寫的程序控製電子的話（huà），稚暉君還提供了Electron Player庫。隻用（yòng）簡單的代碼，便可鏈接和控製機（jī）器人，還可以設置播放內容。
如果還想以更硬核的方式進行二次開發，稚暉君還提供了更底層的Electron Low Level庫。
比如，稚暉（huī）君通過調節（jiē）機器人（rén）右手實現（xiàn）控（kòng）製電腦音量和亮度。
利用機器人機身搭載的攝像（xiàng）頭和紅外手持傳感器（qì），開發了（le）通過AI算法識別手勢的（de）程序（xù）。
當擺出不同手勢類型，就可以打開預先設定（dìng）好的程序（xù），或者（zhě）切換桌麵。
稚暉君還基於OpenPose開發了一個程序，用於單目的人體關鍵點檢測。
也就是說，如果有2台「電子」的話，就可以視頻了，與（yǔ）普通攝像（xiàng）頭不同（tóng）時的是，他不僅可以采集圖像，還可以摳臉顯示在圓形LCD中，甚至同步動作。
本次項目電子的本體（tǐ）硬件固件、上位機源碼、SDK庫、SDK庫（kù）的（de）源碼都是開源的，同時給出了開源地址：https://github.com/peng-zhihui/ElectronBot
2020年，彭（péng）誌輝，也就是稚暉君，發明的一台可以處理圖像、也（yě）可以當語音助（zhù）手和（hé）服務（wù）器，外觀（guān）卻隻有硬幣大小的迷你小電腦（nǎo）的視頻。之後，他陸續發布了可以打遊戲的充電寶、用（yòng）螃蟹做的火星車，帶電子墨水（shuǐ）屏幕的（de）智能門禁卡（kǎ）等。在不僅之前，彭誌輝發明的“無人駕駛自行車”，踢（tī）開腳（jiǎo）撐，不用人扶，可以金雞獨立，穩如泰山，還可主動規劃行程。還（hái）有可以給葡萄縫合的機械臂……
不得不說，這次的支線項目從結構設計、電路設計到（dào）建模、編程、組裝的（de）製作過程，稚暉君（jun1）又一次展示了一個天才少年的實（shí）力。
但就像稚暉君說的（de），「知（zhī）識的積累並不是（shì）一（yī）蹴而就的，要始終（zhōng）保持菜鳥的心態，持續學習成（chéng）長；學以致知，才能（néng）學（xué）以致用」。
在高科技賦能的（de）時代，期待更多像稚暉君一樣的（de）人才能為中國（guó）創造貢獻自己的力量。
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