来源:雷锋网YouTube上奇人不少,比如一位致力于用3D打印、等离子切割、点焊、数控机床等硬核技术造点新奇小玩意儿的ShaneWighton。在今年3月4日刚刚注册油管账号成为一名博主后不久,ShaneWighton就凭借一条时长21分06秒的视频轻松获得了万次观看。视频中,小哥借助蒙特卡罗法暴力求解,设计了一款号称百发百中的曲面篮板。今年5月,ShaneWighton又脑洞大开,设计了一块能实时识别出球方向和速度、立即调整角度、保证进球的平面篮板。的确看上去更加智能了!就在网友们大呼NBA要大结局了的时候,小米集团副总裁、技术委员会主席崔宝秋也表示:为什么不再硬核一点,通过视觉识别技术+传动装置,让篮筐上下移动并自动调整角度,使每个投篮都变成空心球?这周,油管网友们盼星星盼月亮,终于蹲到了ShaneWighton的‘万圣节特辑’:利用机器人,在南瓜上实现精细雕刻。先来感受一下。自制机器人让Tony下岗这款会刻南瓜的机器人,灵感实际上来自于一款剪发机器人。7月,作为名副其实的‘外国手工耿’,ShaneWighton通过硬核DIY进军美发行业。首先,选择自己最心仪的一款发型,点击Enter。接下来只需钻进机器中,接受机械臂的度旋转式修剪,就可以重新变回精神小伙了。不仅如此,剪发过程中机器人还会和顾客尬聊几句,只聊天气不聊办卡,用户体验可以说是满分了。硬件上,这款机器人的主要部分是一个五轴数控机床,外加4个控制电机的大型驱动器、与计算机相连的微控制器、一台通过面部识别和深度数据找到人头确切位置的英特尔Realsence深度相机。这一过程中,小哥也是再次拿出了看家本领,比如等离子切割、点焊、3D打印等技术。软件方面,采用3D建模,以便机器人更好地理解顾客的头型、发型、不同区域头发的长短差异等。看上去好像并不复杂,但ShaneWighton的确考虑了很多细节。比如,理发师在剪头发前要先用梳子分出一缕头发,小哥起初打算借助摄像头进行观察,设计一个类似的装置(如下图)。但最终,他颇具创新的点子是:用类似吸尘器一样的软管把头发吸起来进行修剪。只会抓取、修剪头发自然是不够的,ShaneWighton还有一些巧思:加入机器的整体旋转功能,顾客无需一直转头,机器人会自行度旋转;设定权限,当机器转到额头部分时改变修剪手法,避免剪出“狗啃式刘海”;在机械臂最末端加入一个开关,每当开关碰到人就会自动往后退一定的距离(距离也是经过小哥精密计算的,不同发型的头发长短设定也不同),避免伤到人。机器人硬核刻南瓜有了DIY理发机器人的经验,ShaneWighton赶在万圣节给大家表演了一出刻南瓜。关于为什么要用机器人刻南瓜,视频一开始小哥就做了解释:大家都说我很幸运,机器人没戳烂我的脸。于是我在想,把脑瓜换成南瓜,用机器人来戳一戳,是怎样的一种体验?为了实现心中的疑惑,ShaneWighton打算对理发机器人进行改造。在他的设想中,万物皆可用南瓜雕刻出来。比如。。。。。。妻子瞪自己的样子。起初,他的想法是:把理发机器人的‘剪刀手’卸了下来,换成了一个铣床主轴。这里解释一下,铣床是机床的一种,主要是通过铣刀(一种旋转刀具)对工件的平面、沟槽、分齿零件、螺旋形表面等各种曲面进行加工,在机械的制造、修理上有广泛的应用。接着,为使系统严格符合数控铣床的要求,再利用CAD在软件方面进行相应的调整。然而一番操作后,ShaneWighton发现了一个残酷的事实:仅有圆形轴承还能派的上用场。于是他决定拆解理发机器人,从0到1进行元件重构。他表示:此次用到的有机械加工、用光固化打印机Form3进行的3D打印、车床加工、焊接、激光切割等等。建立好硬件后,小哥开始写软件——这也是成功的关键。关于如何用南瓜刻万物,小哥觉得只要把一张纸上的图案映射到南瓜上就好,但要把2D转换为3D并非如此简单。要解决这个问题,方法只有一个:荷兰地图学家G.Mercator于年创立的墨卡托投影。墨卡托投影是一种正轴等角圆柱投影,百度对其的解释是:假想一个与地轴方向一致的圆柱切或割于地球,按等角条件,将经纬网投影到圆柱面上,将圆柱面展为平面后,即得本投影。通俗来讲,这是一种在纸上展开球体的方法,我们今天看到的地球的平面展开图就是以这种投影得来的。借助这一思路,ShaneWighton又进行了大量的研究、推算、迭代。最终,机器人在南瓜上刻出了想要的图形。比如这样的南瓜灯。再比如ShaneWighton妻子的头,画风有点诡异。。。。。。其实,不少网友都在赞叹小哥的创新力和行动力,但如果有人问ShaneWighton为什么要费这么大工夫制造这些小玩意儿,或许可以用一位微博网友的评论来回答:技术大牛们可能会用手机发射信号到外太空的卫星,再由卫星发射信号回来,只为了控制桌面上一盏台灯的开关。而这只是为了证明:我能做到,imadeit!
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