這次他做了一個萌萌的桌麵小機（jī）器人
發布（bù）時間（jiān）：2022-03-22 00:42:47瀏覽次（cì）數：51
那個華為（wéi）的天才（cái）少年，靠（kào）一（yī）己之力製作機械臂、自動駕駛自行車的（de）稚暉君（jun1），時隔三個月（yuè）又在b站發視頻了，這（zhè）次，用他的文案講，是一個（gè）又萌又硬的桌麵小機器人。
稚暉君表示，UP的主線項（xiàng）目都是自我挑戰（zhàn）和學習的（de）內容（róng），工作量很大，為了緩解（jiě）拖更（gèng）的尷尬，設計一些支線項目，而（ér）這個桌麵小機器人就是他的一個支線（xiàn）項目，他表示，這個項目總體難度不大，可複現性強。
稚暉（huī）君戲稱這（zhè）個支（zhī）線項（xiàng）目（mù）是「撿到一個鼠標墊，想配一台電腦的故事」。
稚暉君熱衷於收集各式各樣的屏幕。這次，他看（kàn）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。這次他打算做一個「又萌又硬」的機器人。
這個靈感一部分（fèn）來自於（yú）早些年很火的（de）Anki Vector、豐田推出的對話機器人Kirobo Mini、索尼曾經推出的音樂蛋（dàn）Rolly，還有外（wài）形酷似阿童木的（de）迷（mí）你機器人Robi等。
但是稚暉君說這些（xiē）機器人（rén）功能太單一，擴展性和開放性（xìng）不強。並且受限於體（tǐ）積等因素，本身計算能力並（bìng）不強。想要實現稍微智能點的交互，還得依賴手機的芯片。稚暉君覺得（dé）「不（bú）夠優雅，也不夠（gòu）實用」。
他打（dǎ）算自己設計（jì）一台桌麵型的（de）迷你機器人。
這台機器人「無需充電、隨時待（dài）機、有強大計算能力」。
怎麽實現呢？就是把這台機器人設計成一台電腦的配件。那（nà）麽就可以獲得電腦上的應用程序（xù）、擁有其強大的算力（lì）、還能時刻連著USB充電。也就是把它（tā）變成一台「電腦的配件」。
話（huà）不多說，來看看稚暉君的這台機器人的最終造型和設計方案吧。
作為一台機器人，他得能動吧，那就需要配備執行單元。
還希望在小巧（qiǎo）的機身內運動的自（zì）由（yóu）度盡可能的多，那就需要對傳統（tǒng）舵機進行（háng）改造。
之後就是取電和通信（xìn）了，需（xū）要開發USB高速協議（yì）的接口並訂製驅動程序（xù）。
結構方麵，為了（le）配合圓形屏幕，稚暉君設計為圓潤可愛的科技風，還自信的說「你永遠可以相信稚暉君的審美」，不管你信不信，反正我是信（xìn）了，這個小機器人，也（yě）是相當可（kě）愛了。
稚暉君表示，這是他第一次嚐試用（yòng）T-Spline曲麵建模。機器人雙臂可（kě）動，分別有兩個自由度；身體（tǐ）和頭部各有一個自由度。
他（tā）希望機器人的手臂（bì）可以同時前（qián）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（bǎ）舵機都裝到肚子裏去。
同時，稚暉君還希望手臂的兩個角度（dù）可以進行反驅，所以彈簧扭簧這種東西就隻能pass了。
為了讓6個（gè）舵機塞到小小的機身裏，稚暉君想了很多有創意（yì）的傳動方案。
他設計了一種（zhǒng）獨特的（de）結構，解決了在狹小的（de）機身中把動力從（cóng）舵機傳遞到手臂，還要能實現動力雙（shuāng）向傳遞的問題。
稚暉君使用了Cortex-M4內核MCU，STM32F4。用於驅動屏幕和控製舵機以（yǐ）及USB通信。
由於芯片本身的USB功能（néng）隻支持全速（sù）或是低速的USB，稚暉君在電路上（shàng）添加了高速的（de）USB-PHY芯片，成功將理論通信速率提高到了400Mbps。而最後實際的最高通信（xìn）速（sù）率也（yě）有300Mbps。
主控板的設計相對就（jiù）比較簡單了（le），兩層PCB就搞定了。這樣體積就做到了最小，和屏幕的麵積保持一致（zhì）。
機器人的身體內部也有一（yī）個傳感器的（de）板子，包括（kuò）一個攝像頭，還有一個紅外手勢傳（chuán）感器和一塊驅動板。
因為市麵上的舵機隻能接收pwm信號，進行角度控製。在這種情（qíng）況下隻能發送指令，讓舵機運動，卻不能接（jiē）收指令。同時，想要讓舵機進行反驅（qū），就必須能（néng）讓舵機隨時進（jìn）行輸出力矩（jǔ）的切換。
傳統舵機是做不到這一點的，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（zhè）個小驅動器支持總線通信、PID閉環控製、位（wèi）置（zhì）回傳，還能設置最大的輸出力矩、斷電儲存參數（shù）等（děng）。
看完組裝過程，不得不感歎稚暉君的這雙巧手，一（yī）般人真搞不定。
稚暉君給這台小機器人起名叫（jiào）Electron（電子）。
換句話說，機器人叫「電子」，那通過USB連接（jiē）的（de）計算機就是「電子」的「腦子」，簡稱（chēng）「電腦」！？
因為「電子」，感覺電腦（nǎo）有被冒犯到，哈（hā）哈！
製作過程如此（cǐ）複雜，這（zhè）個機器人和之前提（tí）到的那些機器（qì）人有什麽差別呢？
稚暉君設計他的初心（xīn）就是作為一個工具機器人兼（jiān）電腦配件。
他給電子開發了（le）一（yī）套完整的、多層次的開（kāi）放SDK。
最上層是Electron Studio，屬於純圖形化的交互。
如果想用自己寫的程序控製電子的（de）話，稚暉君還提供了Electron Player庫。隻用簡單的代（dài）碼，便（biàn）可鏈接和控製機器（qì）人，還可以設置（zhì）播放內容。
如（rú）果還想以更硬核的方（fāng）式進行二次（cì）開發，稚暉君還提供了更底層的Electron Low Level庫。
比如，稚暉君通過（guò）調節機器人右手實現控製電腦音量和亮度。
利用機器（qì）人機身（shēn）搭載的（de）攝像頭和紅外手持傳感器（qì），開發了通過AI算法識別（bié）手勢的程序。
當擺出不同手勢類型，就可以打（dǎ）開預先設定好的程序（xù），或者切換桌（zhuō）麵。
稚暉君還基於（yú）OpenPose開發了一個程序，用（yòng）於單目的人（rén）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，他不僅可以采集圖像，還可以摳臉顯示（shì）在圓形LCD中，甚至同步動作。
本次項目電子的本體硬件固件、上位機源碼、SDK庫、SDK庫的源碼都是開源的，同時（shí）給出了開源地址：https://github.com/peng-zhihui/ElectronBot
2020年，彭誌（zhì）輝，也就是稚暉（huī）君，發明的一台可以處理圖像、也可以當語音助手（shǒu）和服務器，外觀卻隻有硬幣大小的迷你小電腦的視頻。之後，他陸（lù）續發布了可以打遊（yóu）戲的充電寶、用螃（páng）蟹做的火星車，帶電子墨水屏幕的智能門禁卡等。在不僅之前，彭誌輝（huī）發明的“無人駕駛自行車”，踢開腳撐，不（bú）用人扶，可以金雞獨立，穩（wěn）如泰山，還可主動規劃行程。還有可（kě）以（yǐ）給葡（pú）萄縫合的機械臂……
不得（dé）不說，這次的支線（xiàn）項目從結構設（shè）計、電路設（shè）計到建模、編程、組裝的製作過程，稚暉君又一次展示了一個天才少年的（de）實力。
但就像稚暉君說的，「知識的（de）積累並不是一（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（zhì）用」。
在高科技賦能的時代，期待更多像（xiàng）稚暉君一樣的人才能為中國創造貢獻自己的力量。
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