B站up主硬核打造「螃蟹火星車(chē)」，遙控、拍照、測(cè)距，還能做人臉檢測(cè)；網(wǎng)友：賽博螃克

魚(yú)羊 白交 2020-07-31 12:39:33 來(lái)源：量子位

魚(yú)羊 白交 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

吃完的螃蟹殼是干垃圾還是濕垃圾？

或者，裹上一層黑科技，讓它變身「火星車(chē)」，饞哭隔壁家小孩。

更硬核的是，這樣一臺(tái)螃蟹火星車(chē)，并非只是一個(gè)模型。

它支持WiFi無(wú)線圖傳、控制，手指在手機(jī)上移向哪里，車(chē)就跟著往哪里走。

能實(shí)現(xiàn)激光測(cè)距，限定目標(biāo)距離：

還有慣性傳感單元：

甚至還有AI功能加持，能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤。這，是用「臉」在開(kāi)車(chē)？？

這味兒，熟悉的讀者盆友可能已經(jīng)猜到了。

沒(méi)錯(cuò)，策劃、采購(gòu)、烹飪、食用、電路、模型、加工、軟件、算法一條龍，全是B站up主稚暉君一個(gè)人搞定的，且只花了一個(gè)周末就完成了。

就是那個(gè)開(kāi)腦洞一直可以的網(wǎng)紅技術(shù)宅「稚暉君」，本名彭志輝，目前是一名CV算法工程師。

自稱「野生鋼鐵俠」，這次又做火星車(chē)，稚暉君說(shuō)了，馬斯克是他的偶像。

他希望自己能成為馬斯克那樣既腳踏實(shí)地又仰望星空的人。當(dāng)然，做這個(gè)火星車(chē)只是一個(gè)象征性DIY，跟真實(shí)的火星車(chē)當(dāng)然不能相提并論。

目前，該「螃蟹」已開(kāi)源。B站饞哭的小伙伴已經(jīng)忍不住復(fù)現(xiàn)了起來(lái)。

在跟著做了，目前到了食用這一步。

不會(huì)焊板子的廚師不是好算法工程師

從畫(huà)PCB板到寫(xiě)前端后端代碼，對(duì)「真·全棧」稚暉君而言已經(jīng)是駕輕就熟。

這一次，他甚至涉足了美食區(qū)。

這樣，就得到了一個(gè)金黃的螃蟹殼。

接下來(lái)，還是把目光放回知識(shí)區(qū)。

選芯片，繪制PCB板，就像我吃螃蟹一樣一氣呵成。

然后，給PCB板刷上焊錫膏，貼好芯片、電阻、電容等元器件，放到恒溫加熱臺(tái)上煎至兩面金黃，完成回流焊。

接著祭出3D打印機(jī)，制作火星車(chē)輪子的部分。

裝上攝像頭，把電路板嵌進(jìn)螃蟹殼，再給螃蟹腿們按上輪子，裝好太陽(yáng)能電池板。

一個(gè)小遺憾是，這里的「太陽(yáng)能電池板」并不是真的單晶硅。

稚暉君表示：本來(lái)計(jì)劃用真的單晶硅來(lái)做，但是因?yàn)檎麢C(jī)尺寸很小，這個(gè)面積下發(fā)電功率實(shí)際上是不太夠的，所以最后沒(méi)有采用。

總之，一套令人眼花繚亂的操作之下，螃蟹君完成「虛弱肉身，機(jī)械飛升」，成功進(jìn)化成了一臺(tái)迷你火星車(chē)！

而這樣一臺(tái)「螃蟹火星車(chē)」，絕不是中看不中用。

稚暉君自己也說(shuō)，其實(shí)項(xiàng)目硬件部分不復(fù)雜，最有意思的是軟件和算法。

△稚暉君開(kāi)發(fā)的CV算法部署框架

目前，通過(guò)將圖像、IMU、ToF等數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)，將手機(jī)作為算力中心運(yùn)行各種算法，螃蟹火星車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾大功能。

WiFi無(wú)線圖傳和控制

使用系統(tǒng)級(jí)封裝（SIP）的ESP32作為主控。ESP32是一種低成本，低功耗的單片機(jī)微控制器，集成了Wi-Fi和雙模藍(lán)牙。

因此，火星車(chē)能支持2.4GHz WiFi和低功耗藍(lán)牙。并能通過(guò)Socket方式與手機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)遠(yuǎn)程圖傳和控制。

目標(biāo)跟蹤

以手機(jī)作為算力中心，利用MTCNN人臉檢測(cè)模型和KCF目標(biāo)跟蹤算法來(lái)實(shí)現(xiàn)人臉跟蹤，并用PID閉環(huán)控制小車(chē)跟隨。

激光測(cè)距

激光測(cè)距的實(shí)現(xiàn)原理跟手機(jī)上的「測(cè)距儀」相似，采用的是ToF傳感器測(cè)距。

稚暉君還通過(guò)PID閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)了限定目標(biāo)距離。在限定距離下，手動(dòng)，小車(chē)也會(huì)跟著移動(dòng)。

IMU（慣性傳感單元）

采用MPU6050傳感器，I2C接口。

接下來(lái)，稚暉君計(jì)劃通過(guò)IMU和ToF實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的SLAM算法，給螃蟹火星車(chē)加入自主導(dǎo)航系統(tǒng)。

ToF可以用于避障，而通過(guò)小車(chē)搭載的RGB相機(jī)和IMU，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的單目VSLAM。

稚暉君表示，他以前做過(guò)一點(diǎn)ORB-SLAM相關(guān)的工作，所以打算把這部分往螃蟹身上移植。

那么為什么想到做這個(gè)項(xiàng)目的呢？

稚暉君表示：

最主要的原因還是看到我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器發(fā)射成功很激動(dòng)，有感而做，自己小時(shí)候的理想是當(dāng)天文學(xué)家。

本來(lái)是想做一個(gè)微型電推涵道火箭的，時(shí)間的關(guān)系來(lái)不及，也算挖個(gè)坑以后來(lái)填吧。

很久沒(méi)有更新視頻了，水一期。

真·賽博螃克

看完之后，是不是也覺(jué)得自己能做到「食用」這步。還有對(duì)螃蟹過(guò)敏的網(wǎng)友表示，我只能做到「拍攝」了。

當(dāng)然，網(wǎng)友們還給這個(gè)「螃蟹號(hào)火星車(chē)」取了一些有趣的綽號(hào)。

什么「機(jī)械螃蟹」、「火星登蟹車(chē)」……以及有網(wǎng)友表示，這是真 ·「賽博螃克」呀！

不過(guò)，也有網(wǎng)友給出「差評(píng)」：這螃蟹不是橫著走的，差評(píng)！【doge】

還有今年的高考畢業(yè)生熱切詢問(wèn)道：想干這個(gè)需要學(xué)什么專(zhuān)業(yè)？

網(wǎng)友還給他支招，前面那位，可以了解一下機(jī)械電子工程。還有自動(dòng)化、通信工程專(zhuān)業(yè)的同學(xué)紛紛路過(guò)……

不過(guò)還是有網(wǎng)友表示，這已經(jīng)是跨專(zhuān)業(yè)了，沒(méi)有哪個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)這么多東西的，或者說(shuō)邊學(xué)自己專(zhuān)業(yè)，再自學(xué)其他專(zhuān)業(yè)。

既然是火星車(chē)，是不是也要像天問(wèn)一號(hào)那樣七個(gè)月之后到達(dá)火星附近呢？

于是，就有網(wǎng)友預(yù)測(cè)：暗示七個(gè)月之后再更新。

既然如此，那我們就一起拭目以待~

最后溫馨提示：螃蟹殼是干垃圾。

傳送門(mén)：

視頻演示：https://www.bilibili.com/video/BV1ZA411e7Ff

項(xiàng)目地址：https://github.com/peng-zhihui/MiniRover

— 完 —