這次他做（zuò）了一個萌萌的桌麵小機器人
發布時（shí）間：2022-03-22 00:42:47瀏覽次（cì）數：51
那個華（huá）為的天才少年，靠一己之（zhī）力製作（zuò）機械臂、自動駕駛（shǐ）自行車的稚暉君，時隔三個月又在b站發（fā）視頻了，這次，用他（tā）的文案（àn）講，是一個又萌又硬（yìng）的桌麵小機器人（rén）。
稚暉（huī）君表示（shì），UP的主線項目都是（shì）自我挑戰（zhàn）和學習（xí）的內容，工作量很大，為了緩解（jiě）拖更的尷尬，設計一些支線項目，而（ér）這個桌麵（miàn）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，可複現性強。
稚暉君戲稱這個支線（xiàn）項目是「撿到一個鼠標墊，想配一（yī）台電腦的故事（shì）」。
稚暉君熱衷於收集各式各（gè）樣的屏幕。這次，他看上了一塊圓形的LCD屏幕。
簡單（dān）的手表（biǎo）、掛件已經滿足不了他了。這（zhè）次他打算做一個「又萌又硬」的機器（qì）人。
這個（gè）靈感一部分來自於早（zǎo）些年很火的Anki Vector、豐田推出的對話機器人Kirobo Mini、索尼曾經推出的音樂蛋Rolly，還有外形酷似阿童木的迷（mí）你機器人（rén）Robi等。
但是稚暉君說（shuō）這些（xiē）機器（qì）人（rén）功能太單一，擴（kuò）展性和開放性不強。並且受限（xiàn）於體積等因素，本（běn）身計算能力並不強（qiáng）。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「不夠優雅，也不夠實用（yòng）」。
他打算自己設計一台桌麵（miàn）型的迷你（nǐ）機器（qì）人。
這台機器（qì）人「無需充（chōng）電、隨時待機、有強（qiáng）大計算能力」。
怎麽（me）實現呢？就是把這台機器人設計成一台電腦的（de）配（pèi）件。那麽就可以獲得電腦上的應用程序、擁有其強大的算（suàn）力、還能時（shí）刻連著（zhe）USB充電。也就是把它變成一台「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（jì）方案吧。
作（zuò）為一台機器人，他得能動吧（ba），那就需要配備執行單元。
還希望在小巧的機身內運動的自由度盡可（kě）能的（de）多，那就需（xū）要對（duì）傳統舵機（jī）進行改造。
之（zhī）後就是取電和通信了，需要開（kāi）發USB高速協議的接口並訂製驅動程序。
結構方麵，為了配合（hé）圓形屏幕，稚暉（huī）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（de）審美（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。
稚暉君表示，這是他第一次嚐（cháng）試用T-Spline曲麵建模。機器人雙臂可動，分（fèn）別有兩個自由度；身體和頭部各有（yǒu）一個自（zì）由度。
他希望機器人的手臂可以同時前後和左右旋轉，而（ér）手臂的位置不足以（yǐ）塞下一個舵機，因此（cǐ）隻能把（bǎ）舵機都裝到肚子裏（lǐ）去。
同時（shí），稚暉君還希望手臂的兩個角度可以進行反驅，所以彈簧扭（niǔ）簧這種（zhǒng）東西就隻能pass了（le）。
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（chuán）動方案。
他設計了一種獨特的結構，解決（jué）了在狹（xiá）小的機身中把（bǎ）動力從舵機傳（chuán）遞到手臂，還要能實現動力（lì）雙向傳（chuán）遞的問題（tí）。
稚暉君使（shǐ）用了Cortex-M4內核MCU，STM32F4。用於驅（qū）動屏幕和控製舵機以及USB通信。
由於芯片本身的USB功能隻支持全速或是低速的USB，稚暉君（jun1）在電路上添加了高速的（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（zuì）高通信速（sù）率也有300Mbps。
主控板的（de）設計相（xiàng）對就比較簡單了（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。
機器人的身體內部也有一個（gè）傳感器的板子，包括（kuò）一個攝像（xiàng）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（zhī）能接收pwm信號，進行角度控製。在這種（zhǒng）情況下隻能發送（sòng）指令，讓舵機運動，卻不能接收指令。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（huàn）。
傳統舵機是做不到這一點的，稚暉君對傳統3g舵機魔改了（le）一通（tōng），設計（jì）了一個迷（mí）你的（de）舵（duò）機驅動器。
這個小驅（qū）動器支持總（zǒng）線通信、PID閉環（huán）控製、位（wèi）置回傳，還能設置最大的輸出力矩、斷電（diàn）儲（chǔ）存參數等。
硬件（jiàn）和電路設計完成後，接下來就剩組裝了。
看完（wán）組裝過程，不得不（bú）感歎稚（zhì）暉君的這雙巧手，一般人真搞（gǎo）不定。
稚暉君給這（zhè）台小機器人起名叫Electron（電（diàn）子）。
換句話說，機器人叫「電子」，那通過（guò）USB連接的計算機就是「電子」的（de）「腦子」，簡稱「電腦」！？
因為「電子」，感覺電腦有（yǒu）被冒犯到，哈哈！
製（zhì）作過程如此複雜，這個機器人和之前提到的那些機器人有什麽差別呢？
稚暉君設計他的初心就是作為一個工具機器人兼電腦（nǎo）配件。
他給電子開發（fā）了一套完整的、多層次的開放SDK。
最上（shàng）層是Electron Studio，屬於純圖形化的交互。
如果想用自己（jǐ）寫的程序控製電（diàn）子的話，稚暉君還提供了Electron Player庫。隻用簡單的代碼，便可鏈接和控製機器人，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（zhì）暉君還提（tí）供了更底層的Electron Low Level庫。
比如，稚暉君通過調節機（jī）器人右手實現控（kòng）製電腦音量和亮度（dù）。
利用機器（qì）人機身搭載的攝像頭和（hé）紅外手持傳感器，開發了通過AI算（suàn）法（fǎ）識別（bié）手勢的程序。
當擺出不同手勢類型，就可以打開預先設（shè）定好的程序（xù），或者切換桌麵。
稚暉君還（hái）基於OpenPose開發了一個程序，用於（yú）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（shì）頻了（le），與普通攝像頭不同時的（de）是，他不僅可以采集圖像，還可以（yǐ）摳臉顯示在圓形LCD中，甚至同步（bù）動作。
本次項（xiàng）目電（diàn）子的（de）本體硬件固件、上位機源碼、SDK庫、SDK庫的（de）源（yuán）碼都是（shì）開源的，同時給出（chū）了開源地址：https://github.com/peng-zhihui/ElectronBot
2020年，彭誌（zhì）輝，也就是稚暉君，發明（míng）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（xiǎo）的迷你小（xiǎo）電腦的視頻。之後，他陸續發布了可以打遊戲的充電寶、用螃蟹做的火星車，帶電子墨水屏幕（mù）的智能門（mén）禁卡等。在不僅之前，彭誌輝發明的“無人駕駛自行車（chē）”，踢開腳撐，不用人扶（fú），可以金雞獨立，穩如泰山，還可主動規劃行程。還（hái）有可（kě）以給葡萄縫合的機械臂……
不得（dé）不說，這次的支線項目從結構設（shè）計、電路設計到建模、編程、組（zǔ）裝的製作過程，稚暉（huī）君又一次（cì）展（zhǎn）示（shì）了一個（gè）天才少年的實力。
但就像稚暉君說的，「知識的積（jī）累並不是一蹴（cù）而就的，要始終保持（chí）菜鳥的心（xīn）態，持續學習成長；學以致知，才能學以致（zhì）用（yòng）」。
在高科技賦能的時代，期（qī）待更多像稚暉君一樣的人（rén）才能（néng）為中國創造貢獻自己的（de）力量。
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