天才少年，为何能一个人做出了谷歌没完成的发明？ “一个人造车”的实现

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“一个人造车”的实现，不仅是因为天才少年资质超群，更是受惠于这个时代。
”文｜罗宁
前几天， AI工程师稚晖君又又又一次登上了B站热搜，在一片“膜拜大神”的弹幕中，这位天才少年向所有人展示了自己的最新发明，就连B站董事长陈睿也在下面留言：
“太强了！UP主重新定义‘自行车’ 。 ”
是的，稚晖君发明了一辆名叫“轩”的自行车，你可能会疑惑，自行车不是几百年前就发明出来了吗？但在这位少年手中，自行车被重新定义，因为它真正做到了自动驾驶。
听起来是不是很夸张？但这辆耗时四个月打造的自行车不但具备自适应平衡能力，还可以感知识别周围环境与障碍物，自主规划路径并且自动驾驶，真正做到了“自己行驶” 。
更难的是这辆自行车是稚晖君用自己四个月的周末时间，一个人钻研发明出来的，而这样的成果，曾是四年前谷歌提出的愚人节彩蛋。
我刚实现了自行车“换色自由” ，别人家的孩子却重新定义了自行车……

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（图片来源于网络：育德会计）
做一辆“自行”车需要几步
我们都知道，自行车和汽车不同，如果没有人控制，想让它站稳都不太可能，所以稚晖君一共要做三件最重要的事：
第一，设计一套自动控制系统，让自行车站起来。
第二，设计一套拥有AI芯片的感知网络，让自行车感知周围环境。
第三，设计一套控制算法，让自行车能够正确处理遇到的各种情况。
稚晖君要改造的是一辆“死飞”——没有刹车且结构简单的公路自行车，通过在CAD上进行建模就能开启改造之路，他给这辆车装上了两个巨大的无刷电机、一个控制龙头的舵机、一个RGBD深度相机传感器、一个加速度计、一个陀螺仪、一个激光雷达、一个6S航模动力锂电池、一个主控计算模块。
为了让自行车在前进时保持左右平衡，稚晖君在车子中间部分设计了一个金属动量轮，利用角动量守恒可以让自行车能自行调整平衡姿态，而后面的无刷电机则能通过摩擦力驱动后轮让车子实现前后运动。做好这些，稚晖君通过3D打印和加工中心把设计的零件一个个加工出来再组装起来。
第二步是给自行车设计出机器大脑，和人的脑结构有些类似，要给自行车配备“小脑”和“大脑” 。小脑计算处理能力低，但反应快。大脑拥有高算力但也有高延时。
稚晖君使用了HoloCubic里用到的MCUESP32作为小脑，大脑部分则是华为昇腾310AI处理器，这是华为昇腾目前最强的边缘计算芯片，最高能提供22TOPS的AI算力，已经和市面上一些自动驾驶汽车的算力相当了。
大脑确定，稚晖君还设计了电路板，将两个计算单元整合在了一起，并在软件上实现了一套RPC框架，让大脑小脑可以方便地进行通信。小脑的框架基于FreeRTOS ，主要实现传感器的数据处理以及电机的控制算法。大脑的软件框架则复杂很多，稚晖君使用了ROS这一机器人框架实现消息分发、业务串流、SLAM等。另外，稚晖君还设计了一个“心脏”来驱动整个无刷电机和舵机。
到这里，自行车的大脑和心脏就都有了，它已经不再是一辆自行车，更算得上是一个机器人了。稚晖君需要对这个机器人进行运动学和动力学分析，并对各种控制参数进行调整，不但要把自行车模型在Unity游戏引擎中进行仿真，还要在现实状况下进行测试，经过测试之后，他的自行车终于要上路了。

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【天才少年，为何能一个人做出了谷歌没完成的发明？】在实际路测中，稚晖君这辆车无论是稳定性还是方向控制上表现都很稳定，甚至还能在有外力干扰时也能平衡稳定，在行使中，经过激光雷达和深度相机传感器感知环境，这辆自行车也能实现路径规划，完美避障。至此，一辆没有人类驾驶的自行车真正上路了。
至此，稚晖君通过一步一步的规划完成了一辆自行车的改装，让它彻头彻尾变成了一个拥有自动驾驶功能的“机器人” ，也难怪会在B站刷屏上热搜。不过，说起自动驾驶自行车这件事，其实早在四年前就已经让人惊讶过一次了。
让谷歌彩蛋变成现实
让自行车学会“自动驾驶”这种事，早在四年前就有一家公司提出想法。当时，这家公司想要研发一辆自行车，在不需要人的时候也能自己过红绿灯，自己礼让行人，甚至自己带小孩拿快递，这听起来简直不可思议。