华为天才少年教你造又萌又硬的mini机器人,“动手”就行!

电子工程世界 2022-03-20 07:30

▲ 更多精彩内容 请点击上方蓝字关注我们吧!



失踪人口回归了!华为「天才少年」稚晖君这次带来了一个又萌又硬的桌面小机器人ElectronBot。

还记得上次那个「全栈自研」的给葡萄缝针的钢铁侠机械臂Dummy吗?
 
 
近3个月没更的华为「天才少年」稚晖君带着他的最新视频来了!
 
 
虽然跳票了一段时间,但他还是来了。网友纷纷表示:「失踪人口回归」。
 
这次的项目叫ElectronBot,是个支线项目。稚晖君表示,整体难度不高。
 
不如先看看整体效果如何?
 

「电子」机器人如何造?


 
在开始项目之前,稚晖君简单介绍了一下选择这个项目的动机。他戏称:「这是一个捡到一个鼠标垫,想配一台电脑的故事。」
 
众所周知,稚晖君热衷于收集各式各样的「屏幕」。这次,他不知道从哪搞来了一块圆形的LCD屏幕。
 
 
灵光乍现,稚晖君的DNA动了。
 
简单的手表、挂件已经满足不了他了。他打算做一个新颖的、「又萌又硬」的机器人。
 
他的灵感一部分来自于早些年很火的「Anki Vector」、丰田推出的对话机器人「Kirobo Mini」、索尼曾经推出的音乐蛋「Rolly」,还有外形酷似阿童木的迷你机器人「Robi」等等。
 
 
但是稚晖君却表示,这些机器人功能太单一,扩展性和开放性还不强。
 
他打算自己设计一台桌面型的迷你机器人。
 
上述的迷你机器人,受限于体积等因素,本身计算能力并不强。并且想要实现稍微智能点的交互,还得依赖手机的芯片。稚晖君锐评:「不够优雅,也不够实用。」
 
 
他想设计一款无需充电、随时待机、有强大计算能力的机器人。
 
他想到了一个办法,就是把这台机器人设计成一台电脑的配件。那么就可以获得电脑上的应用程序、拥有其强大的算力、还能时刻连着USB充着电。
 
有这等好事,机器人听了都直点头。
 
因为LCD屏幕是圆形的,一台圆润可爱科幻风的机器人原型就新鲜出炉了。
 
 
稚晖君表示,这是他第一次尝试用T-Spline曲面建模。成品机器人双臂可动,有两个自由度,身体和头部各有一个自由度。
 
而且稚晖君这人能处,有6个舵机他真塞。这可不简单,机身这么小,稚晖君想了很多有创意的传动方案。
 
他希望机器人的手臂可以同时前后和左右旋转,而手臂的位置不足以塞下一个舵机,因此只能把舵机都装到肚子里去。
 
同时,稚晖君还希望手臂的两个角度可以进行反驱,所以弹簧扭簧这种东西就只能pass了。
 
为了解决在狭小的机身中把动力从舵机传递到手臂,还要能实现动力双向传递的问题,他设计了一种独特的结构。
 
手臂前后的运动由一个舵机通过齿轮啮合进行传动,而另一个正交方向的运动,则由另一个舵机,通过T型推杆进行传动。
 
 
这机器人别看小,肚子里一点空间都没浪费,被稚晖君塞的满满的。真是强迫症的福音啊。
 
而机器人的底座则使用铝CNC进行加工。
 
下一步,就该到电路设计环节了。
 
稚晖君使用了Cortex-M4内核MCU,STM32F4。用于驱动屏幕和控制舵机以及USB通信。
 
由于芯片本身的USB功能只支持全速或是低速的USB,稚晖君在电路上添加了高速的USB-PHY芯片,成功将理论通信速率提高到了400Mbps。而最后实际的最高通信速率也有300Mbps。
 
 
这个速度远高于UART、I^{2}C、SPI等短总线。这也给后续的软件开发提供了更多可能性。
 
主控板的设计相对就比较简单了,两层PCB就搞定了。这样体积就做到了最小,和屏幕的面积保持了一致。
 
机器人的身体内部也有一个传感器的板子,包括一个摄像头,还有一个红外手势传感器。
 
还有一块驱动板。因为市面上的舵机只能接收pwm信号,进行角度控制。
 
这就有问题了。
 
在这种情况下我们只能发送指令,让舵机运动,却不能接收指令,从而知道它的运动状态。同时,想要让舵机进行反驱,就必须能让舵机随时进行输出力矩的切换。
 
传统舵机虽然做不到这一点,却难不倒心灵手巧智商高的稚晖君。他对市面上的传统3g舵机魔改了一通,设计了一个迷你的舵机驱动器。
 
 
这个小驱动器支持I^{2}C总线通信,PID闭环控制,位置回传,还能设置最大的输出力矩,断电储存参数等等。
 
这样一来,原本6个普普通通的舵机,被稚晖君巧手一点,就成了6个热乎乎的智能舵机。
 
到这里,所有的硬件该有的都有了,也就该组装了。
 
 
看完稚晖君的组装过程,小编不得不感叹一句,谁说理工男是直男,只是他没对你细腻而已。

整个组装过程一般人真搞不定。
 
稚晖君给自己设计的小机器人起名叫Electron(电子)。Electron通过USB线和计算机相连,作为计算机的配件。
 
换句话说,机器人叫「电子」,那通过USB连接的计算机就是「电子」的「脑子」,简称...
 
「电脑」!?
 
 
如果只是将其当成一个播放器的话,这个机器人和之前提到的那些没有太大区别。
 
毕竟,稚晖君设计它的初心就是想把它作为一个工具机器人兼电脑配件,让其能发挥一些更加实用的功能。
 
他给电子开发了一套完整的、多层次的开放SDK。
 
 
最上层是Electron Studio,属于纯图形化的交互。
 
如果想用自己写的程序控制电子的话,稚晖君还提供了Electron Player库。只通过及其简单的代码,便可链接和控制机器人,还可以设置播放内容。
 
如果还想以更硬核的方式进行二次开发,稚晖君还提供了更底层的Electron LowLevel库。
 
对此,稚晖君还做了一个范例,通过调节机器人右手实现控制电脑音量和亮度。
 
利用机器人机身搭载的摄像头和红外手持传感器,开发了通过AI算法识别手势的程序。
 
 
当摆出不同手势类型,就可以打开预先设定好的程序,或者切换桌面。
 
最有意思的一个应用是,稚晖君基于OpenPose开发了一个程序,用于单目的人体关键点检测。
 
如果有2台机器人的话,就可以视频了,而且你还可以通过手势控制机器人运动。
 
 
稚晖君还给这个应用起了一个特别的名字「量子纠缠」。
 
最后,稚晖君还顺便给电子做了一个收纳盒,太精巧了。
 

代码开源


视频末,稚晖君附上了软硬件开源地址:
https://github.com/peng-zhihui/ElectronBot
 
目前已经有2900多个star,747个fork了。
 
不得不说,天才少年的实力太强了。
 

 
具体使用说明,稚晖君已经放出。


此前他做的可以自动驾驶的自行车、机器臂等等,虽然每个项目都会耗费很大精力,但他都能在完成自己本职工作的前提下一次一次给我们带来惊喜。
 

网友:重新定义「软核」


重新定义「软核」
 
 
有网友希望下次稚晖君可以出一期「如何高效学习」的视频。
 

视频的最后,稚晖君翻出了自己10年前刚入门时,在EEWorld论坛发出的技术求助帖,这些帖子时刻提醒着他,知识的积累不是一蹴而就的,要始终保持菜鸟的心态,持续学习成长。
 


完整视频:

来源:新智元、B站等

推荐阅读

放着会衰退,用2年就废?笔记本电池到底能用几年,怎么用寿命更长?
噱头还是刚需?激光雷达产业链深度分析
拆解马斯克吐槽"傻子才用"的车规激光雷达
小米OV们埋头做了3年芯片,他们离华为还有多远?



添加微信回复“进群”

拉你进技术交流群!

国产芯|汽车电子|物联网|新能源|电源|工业|嵌入式…..  

众号内回复您想搜索的任意内容,如问题关键字、技术名词、bug代码等,就能轻松获得与之相关的专业技术内容反馈。快去试试吧!


如果您想经常看到我们的文章,可以进入我们的主页,点击屏幕右上角「三个小点」,点击「设为星标」。

欢迎扫码关注

电子工程世界 关注EEWORLD电子工程世界,即时参与讨论电子工程世界最火话题,抢先知晓电子工程业界资讯。
评论
  • 在过去十年中,自动驾驶和高级驾驶辅助系统(AD/ADAS)软件与硬件的快速发展对多传感器数据采集的设计需求提出了更高的要求。然而,目前仍缺乏能够高质量集成多传感器数据采集的解决方案。康谋ADTF正是应运而生,它提供了一个广受认可和广泛引用的软件框架,包含模块化的标准化应用程序和工具,旨在为ADAS功能的开发提供一站式体验。一、ADTF的关键之处!无论是奥迪、大众、宝马还是梅赛德斯-奔驰:他们都依赖我们不断发展的ADTF来开发智能驾驶辅助解决方案,直至实现自动驾驶的目标。从新功能的最初构思到批量生
    康谋 2025-01-09 10:04 88浏览
  • 职场是人生的重要战场,既是谋生之地,也是实现个人价值的平台。然而,有些思维方式却会悄无声息地拖住你的后腿,让你原地踏步甚至退步。今天,我们就来聊聊职场中最忌讳的五种思维方式,看看自己有没有中招。1. 固步自封的思维在职场中,最可怕的事情莫过于自满于现状,拒绝学习和改变。世界在不断变化,行业的趋势、技术的革新都在要求我们与时俱进。如果你总觉得自己的方法最优,或者害怕尝试新事物,那就很容易被淘汰。与其等待机会找上门,不如主动出击,保持学习和探索的心态。加入优思学院,可以帮助你快速提升自己,与行业前沿
    优思学院 2025-01-09 15:48 87浏览
  • HDMI 2.2 规格将至,开启视听新境界2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新HDMI规范为规模庞大的 HDMI 生态系统带来更多选择,为创建、分发和体验理想的终端用户效果提供更先进的解决方案。新技术为电视、电影和游戏工作室等内容制作商在当前和未来提供更高质量的选择,同时实现多种分发平台。96Gbps的更高带宽和新一代 HDMI 固定比率速率传输(Fixed Rate Link)技术为各种设备应用提供更优质的音频和视频。终端用户显示器能以最
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:33 101浏览
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 112浏览
  • 在智能网联汽车中,各种通信技术如2G/3G/4G/5G、GNSS(全球导航卫星系统)、V2X(车联网通信)等在行业内被广泛使用。这些技术让汽车能够实现紧急呼叫、在线娱乐、导航等多种功能。EMC测试就是为了确保在复杂电磁环境下,汽车的通信系统仍然可以正常工作,保护驾乘者的安全。参考《QCT-基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求及试验方法-1》标准10.5电磁兼容试验方法,下面将会从整车功能层面为大家解读V2X整车电磁兼容试验的过程。测试过程揭秘1. 设备准备为了进行电磁兼容试验,技
    北汇信息 2025-01-09 11:24 93浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2025-01-09 09:58 77浏览
  • 1月7日-10日,2025年国际消费电子产品展览会(CES 2025)盛大举行,广和通发布Fibocom AI Stack,赋智千行百业端侧应用。Fibocom AI Stack提供集高性能模组、AI工具链、高性能推理引擎、海量模型、支持与服务一体化的端侧AI解决方案,帮助智能设备快速实现AI能力商用。为适应不同端侧场景的应用,AI Stack具备海量端侧AI模型及行业端侧模型,基于不同等级算力的芯片平台或模组,Fibocom AI Stack可将TensorFlow、PyTorch、ONNX、
    物吾悟小通 2025-01-08 18:17 80浏览
  • 在当前人工智能(AI)与物联网(IoT)的快速发展趋势下,各行各业的数字转型与自动化进程正以惊人的速度持续进行。如今企业在设计与营运技术系统时所面临的挑战不仅是技术本身,更包含硬件设施、第三方软件及配件等复杂的外部因素。然而这些系统往往讲究更精密的设计与高稳定性,哪怕是任何一个小小的问题,都可能对整体业务运作造成严重影响。 POS应用环境与客户需求以本次分享的客户个案为例,该客户是一家全球领先的信息技术服务与数字解决方案提供商,遭遇到一个由他们所开发的POS机(Point of Sal
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:35 90浏览
  •  在全球能源结构加速向清洁、可再生方向转型的今天,风力发电作为一种绿色能源,已成为各国新能源发展的重要组成部分。然而,风力发电系统在复杂的环境中长时间运行,对系统的安全性、稳定性和抗干扰能力提出了极高要求。光耦(光电耦合器)作为一种电气隔离与信号传输器件,凭借其优秀的隔离保护性能和信号传输能力,已成为风力发电系统中不可或缺的关键组件。 风力发电系统对隔离与控制的需求风力发电系统中,包括发电机、变流器、变压器和控制系统等多个部分,通常工作在高压、大功率的环境中。光耦在这里扮演了
    晶台光耦 2025-01-08 16:03 88浏览
  • 一个真正的质量工程师(QE)必须将一件产品设计的“意图”与系统的可制造性、可服务性以及资源在现实中实现设计和产品的能力结合起来。所以,可以说,这确实是一种工程学科。我们常开玩笑说,质量工程师是工程领域里的「侦探」、「警察」或「律师」,守护神是"墨菲”,信奉的哲学就是「墨菲定律」。(注:墨菲定律是一种启发性原则,常被表述为:任何可能出错的事情最终都会出错。)做质量工程师的,有时会不受欢迎,也会被忽视,甚至可能遭遇主动或被动的阻碍,而一旦出了问题,责任往往就落在质量工程师的头上。虽然质量工程师并不负
    优思学院 2025-01-09 11:48 110浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球中空长航时无人机产值达到9009百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为8.0%。 环洋市场咨询机构出版了的【全球中空长航时无人机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球中空长航时无人机总体规模,包括产量、产值、消费量、主要生产地区、主要生产商及市场份额,同时分析中空长航时无人机市场主要驱动因素、阻碍因素、市场机遇、挑战、新产品发布等。报告从中空长航时
    GIRtina 2025-01-09 10:35 91浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦