這次他做了一個萌萌（méng）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，靠一己之力製作機械臂、自（zì）動駕駛（shǐ）自行車的稚暉君，時隔三個月又在b站發視頻了，這次，用他的文案講（jiǎng），是一個（gè）又（yòu）萌又硬的桌麵小（xiǎo）機器人。
稚暉君表（biǎo）示，UP的主線項目（mù）都是自我挑戰和學（xué）習的內容，工作量很大，為了緩解拖更的尷尬，設計一些支（zhī）線（xiàn）項目，而這個桌麵小機器人就（jiù）是他的一個支線項（xiàng）目，他表示，這個項目總體難度不大，可複（fù）現性強。
稚暉君戲稱（chēng）這個支線項目是（shì）「撿到一（yī）個鼠標墊，想配一台電腦的故事（shì）」。
稚暉（huī）君熱衷於（yú）收集各式各樣的屏（píng）幕。這次，他看上了一塊圓形的LCD屏幕。
簡單的手表、掛件已經滿足不了他了。這次（cì）他打算做（zuò）一個「又（yòu）萌又硬」的機器人。
這個靈感（gǎn）一部分來自於早（zǎo）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（chū）的音樂蛋Rolly，還有外形酷（kù）似阿童（tóng）木的迷你機器人Robi等。
但是（shì）稚暉君說這些機器人功能太單一，擴展性和開放性不強。並且受限（xiàn）於體積等因素，本身計算能力並不強。想要實現稍微智能點的交互，還得依賴手機的芯（xīn）片。稚暉君（jun1）覺得「不夠優雅，也不（bú）夠實用」。
這台機器人「無需充電、隨時待機、有強大計算能力」。
怎麽實現呢？就是把這（zhè）台機器人（rén）設計成一台電腦的配件。那麽就可以獲（huò）得電腦上的應用程序、擁有（yǒu）其強（qiáng）大的算力、還能（néng）時刻連（lián）著USB充電（diàn）。也就是把它變成一台（tái）「電腦的配件」。
話不多說，來（lái）看看稚暉君的這台機（jī）器人的最終造型和（hé）設計方案吧。
作為一台（tái）機器人（rén），他得能動吧，那就需要配備（bèi）執行單元。
還（hái）希望在小巧的（de）機身內運動的自由（yóu）度盡可能（néng）的多，那就需要對傳統舵機進行（háng）改造。
之後就是取電和通信了，需要開發USB高速協議的接口並訂製驅動程序。
結構方麵，為了配合圓形（xíng）屏（píng）幕，稚暉君設（shè）計為圓潤可（kě）愛的科技風，還（hái）自信的說「你（nǐ）永遠可以相信稚暉君的審（shěn）美（měi）」，不管你信不信，反正我是信了，這個小機器人，也是相當可愛了。
稚暉君（jun1）表示，這是他第（dì）一次（cì）嚐試用T-Spline曲（qǔ）麵建模。機器人雙臂可動（dòng），分別（bié）有兩個自由度；身體和頭部各有一個自由度。
他希（xī）望機器人的手臂可以同時（shí）前後和左右旋轉，而手臂的位置不足以塞下一個舵機，因此隻能把舵機都（dōu）裝到肚子裏（lǐ）去。
同時，稚暉君還希望手臂的兩個角度可以進行反驅，所以彈簧扭簧這種（zhǒng）東西就隻能pass了。
為了讓6個舵機塞到小小的機身裏，稚（zhì）暉君（jun1）想了很多有創意的傳動方案。
他設計了一（yī）種獨特的結（jié）構，解決了在狹小的機（jī）身中把動力從舵機傳遞（dì）到（dào）手臂，還要能實現動力（lì）雙向傳遞的問題（tí）。
機器（qì）人的底座（zuò）則使用鋁CNC進行（háng）加工。
稚暉君使用了Cortex-M4內（nèi）核MCU，STM32F4。用於驅動屏幕和控製舵機以及USB通（tōng）信。
由於芯片本身的USB功能隻支持全（quán）速（sù）或是低速的USB，稚暉君在電路（lù）上添加了高速的USB-PHY芯片，成功將（jiāng）理論通信速率提高到了400Mbps。而最後實際的最高通信速率也有300Mbps。
主控板的設計相對就比較簡單了，兩層PCB就搞定（dìng）了。這樣體積就做（zuò）到了最小，和屏幕的（de）麵積（jī）保持一致。
機器人（rén）的身體內部也有一個傳感（gǎn）器的板子，包括一個攝（shè）像頭，還有一個紅外手勢傳感器和一塊驅（qū）動板。
因為市麵上的舵機隻能接收pwm信號，進行角度控製（zhì）。在這種情況下隻能發送指（zhǐ）令，讓（ràng）舵（duò）機運動，卻不能接收（shōu）指令。同時，想要讓舵機進行反驅，就必須能讓舵機隨時進行輸出力矩的（de）切換。
傳統舵機是做不到這一點的，稚暉（huī）君對傳統3g舵機魔改（gǎi）了一通，設（shè）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閉環控製、位置回傳，還（hái）能設置最大的輸出力矩、斷電儲存參數等。
看完組裝過程，不得不（bú）感歎稚暉君的這雙巧手，一般人真搞不定。
稚暉君給這台小機器人起名叫Electron（電子）。
換（huàn）句話說，機器人叫「電子」，那（nà）通過USB連接的計算（suàn）機就（jiù）是「電子」的「腦子」，簡稱「電（diàn）腦（nǎo）」！？
製作過程（chéng）如此複雜，這個機器人和之前提到的那些機器人有（yǒu）什麽差（chà）別（bié）呢？
稚暉君設計他的（de）初心就是作為一個工具機器人兼電腦（nǎo）配件。
最上層是Electron Studio，屬於純圖形化的交互。
如（rú）果想用自己寫的程序控製電子（zǐ）的話，稚暉君還提供了Electron Player庫。隻用簡單的代碼，便可鏈（liàn）接和控製機器人，還可以（yǐ）設置播放內容。
如果還想以更（gèng）硬核的方式進行二次開發，稚暉君還提供了更（gèng）底層的Electron Low Level庫。
比（bǐ）如，稚暉君通過調節機器人右手（shǒu）實（shí）現控製電腦音量和（hé）亮度（dù）。
利用機器人機身搭載（zǎi）的攝像頭和紅外手持傳（chuán）感器（qì），開發了通過AI算法識別（bié）手勢的程序。
當擺出（chū）不同手勢類型，就可以打開預先設定好的程序，或者切換（huàn）桌麵。
稚暉君還基於OpenPose開發了（le）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，與普通（tōng）攝像頭不同時的是，他（tā）不（bú）僅可以采集圖像，還可以摳臉顯示在圓形LCD中，甚（shèn）至同步動作。
本次項目電子的本體硬（yìng）件固（gù）件、上位（wèi）機源碼、SDK庫、SDK庫的源碼都是開源的，同時給出了開源地址：https://github.com/peng-zhihui/ElectronBot
2020年，彭誌輝，也就是稚暉君，發明的一台可以處理圖像、也可以當語音助手和服務器，外觀卻隻有硬幣大小的迷（mí）你小電腦的（de）視頻（pín）。之（zhī）後（hòu），他陸續（xù）發布了可以打遊戲的（de）充電寶、用（yòng）螃蟹做的火星車，帶（dài）電（diàn）子墨水（shuǐ）屏幕（mù）的智能門禁卡等。在（zài）不僅之前，彭誌輝發明（míng）的“無人駕（jià）駛自行車”，踢開腳（jiǎo）撐（chēng），不用人扶，可以金雞獨立，穩如泰山（shān），還可主動規劃行（háng）程。還有可以給葡萄縫合的機（jī）械臂……
不得不（bú）說（shuō），這次（cì）的支線項目從結構設計、電（diàn）路設計到建模、編程、組裝的製作過程，稚暉君（jun1）又（yòu）一次展示了一個天才少（shǎo）年的實力。
但（dàn）就像稚暉君（jun1）說的，「知識的積累（lèi）並不是一（yī）蹴（cù）而就的，要始終保持菜鳥的心態，持續學習成長；學以致知，才能學以致用」。
在高科技賦能的時代，期待更（gèng）多像稚暉君一樣的人才能為中國創造貢獻（xiàn）自己的力量。
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