华为天才少年造出自动驾驶单车!图纸已开源,硬件成本一万,B站老板:重新定义「自行」车…

果然高手在民间。

谁能料到,一辆自行车的硬核打开方式,竟是大火的自动驾驶

踢开脚撑,金鸡独立、稳如泰山:

毕竟,它是连高难度“杂技姿势”都能hold住的自行车:

避障上路,毫无压力:

短短几天,播放量超过150W,硬核、复杂程度之高,直接看呆一众 友。

来感受一下这个画风。

甚至业内人士也直呼:

任何一个部分拿出来都是一篇本科毕业论文。

还有实物,硕士毕业绰绰有余……

建模工作完成之后,便得到了一辆虚拟自行车

此后的所有改造工作,便可以在计算机上完成。

整体来看,XUAN的诞生一共分为三大步

  • 硬件改造:因为自行车是一个欠驱动系统,所以先要做的就是让它站稳,然后跑起来。这一步将涉及一套复杂的自动控制系统

  • 智能化:毕竟自动驾驶嘛,“工具人”就得被抹去。因此,这一步便是搭载一整套传感器组成的感知 络,以及一个算力足够强大的计算芯片作大脑

  • 软件和算法:最后一步,便是在上述的硬件基础上,开发、实现一套感知和控制算法。稚晖君称之为“注入灵魂”。

那么在静止状态下呢/p>

稚晖君给出的思路便是——角动量守恒

简单来说,当车子在重力作用下发生倾倒,就用动量轮来产生一个相反力矩,抵消掉重力力矩。

具体而言,稚晖君在这辆死飞座位下方安装了一个无刷电机,目的是驱动一个金属的动量轮。

稚晖君本是想用3D打印来完成这两个零件的加工,但碍于材料硬度和刚性不足,所以金属材料成为了此次的首选。

(所幸,稚晖君朋友家里“有厂”,问题迎刃而解)

而后,便是快乐的组装环节:

基于FreeRTOS(一个开源嵌入式实时操作系统),稚晖君搭建了小脑的RPC通信框架,用来实现传感器的数据处理,以及电机的控制算法。

“大脑”则是昇腾310。这是昇腾系列的边缘计算芯片,基于达芬奇架构,最高能够提供22TOPs的算力。

还能够机智地识别地形,给自己规划路径:

最后,注入灵魂

万事俱备,但想要上路,至此还少了一点炼丹的灵魂——调参

稚晖君表示,这辆自动驾驶自行车的控制代码中,有超过50个重要参数,包括控制周期、反馈矩阵、PID增益、滤波器截止频率等等。

此外,电机的功率、重心的分布等物理参数,也都会对最终的效果造成影响。

稍有不慎,那自行车就不是稳如老狗那画风了……

总之,让一辆自行车成熟起来,自己上路,够不容易的。

就有 友表示:

人傻了,毕业设计题目是自行车自平衡系统设计,做到调参就不会了。

为什么要造XUAN/h2>

有关“栈溢出工程师”、“野生钢铁侠”稚晖君,想来关注B站科技区的小伙伴们已经很熟悉了。

稚晖君本名彭志辉,2018年毕业于电子科技大学,2020年通过“天才少年计划”加入华为。

他的视频向来以硬核著称,比如从手画PCB到写C++代码全部一人搞定的套娃小电视。

辣么这次,稚晖君又是怎么萌发了打造一辆自动驾驶自行车的念头的呢/p>

理由有些“暴力”……

骑车不小心摔了,脸刹着地……

(心疼稚晖君几秒)

当然,稚晖君本人也在视频中表示,其实很早就有设计这种自行车的想法。

最初是因为看到清华大学的那项自行车研究,可以跟随人类,敏捷避开障碍物。

其背后的类脑芯片“天机”,也于2019年8月登上Nature封面。

这个项目一如既往地开源了,如果你也想复刻一下……

哦对了,是时候该揭晓XUAN的造价了——据大神本人不完全统计,超3万元

不过,稚晖君也表示:

最终硬件成本来算的话应该不到一万,就激光雷达贵一点,主要还是试错成本。

以及,划重点,不售卖哈~

视频连接:
https://www.bilibili.com/video/BV1fV411x72a

项目连接:
https://github.com/peng-zhihui/XUAN-Bike/tree/main/Hardware/XUAN%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E4%BB%B6

参考链接:
[1]https://zhuanlan.zhihu.com/p/147659820
[2]https://www.bilibili.com/video/BV11V41127pq

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