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超硬核!华为“天才少年”设计出自动驾驶自行车

作者: 深圳商报 2021-06-11 09:24:41 5442 评论:0

超硬核!华为“天才少年”设计出自动驾驶自行车

近日,华为“天才少年”、B站UP主稚晖君的新作在业内刷屏。这款自动驾驶自行车不仅会直行、拐弯、避障、上路,还配备了特斯拉都没有的激光雷达,最终硬件成本不到一万。

创意来源于骑车摔伤

稚晖君形容这个作品为“最近做过的最硬核的一个”,研发过程断断续续花了四个月,期间遇到非常多的坑。项目创意来源于有一次他骑自行车摔伤了,“脸刹”着地,于是他觉得可以给自行车做一个增稳装置。而现在自动驾驶很火,这恰好是他很感兴趣的一个方向,于是拍板做一辆自动驾驶自行车。

“不能自己行走的车为什么要叫‘自行车’?”发出这一灵魂拷问的稚晖君,把自行车变成自动驾驶自行车分“三步走”:第一步,进行硬件改造,加入自动控制系统;第二步,为了将驾驶员的工具人存在性去掉,需要给车子搭载一整套传感器组成的感知网络,以及一个算力足够强大的计算芯片作为大脑;第三步,在硬件基础上开发一套感知和控制算法,注入“灵魂”。

超硬核!华为“天才少年”设计出自动驾驶自行车
自动驾驶自行车设计图。

分“三步走”改造自行车

具体而言,就是在硬件改造的第一步,用CAD建好模后,给车子安装两个巨大的无刷电机以及一个控制龙头的舵机,传感器搭载的是一个RGBD深度相机、加速度计、陀螺仪、激光雷达,电池使用的是6S的航模动力锂电池,续航大约有2-3小时,主控计算模块被安置在了座椅的后方。此时,自动驾驶自行车的前后平衡靠两个轮子的支撑和地面摩擦力,左右平衡靠调节龙头来获得转向加速度,以此抵消重力影响,静止则靠角动量守恒。

在安装机器大脑的第二步,稚晖君将计算单元分为小脑和大脑,小脑包括低算力、低时延、运行实时系统,大脑包括高算力、高时延、运行非实时操作系统,用于感知、思考和决策。其中,大脑应用了昇腾边缘计算机芯片昇腾310 AI处理器,搭载了达芬奇core,可以提供高达22TOPS的算力。然后,稚晖君设计一个载板,将这两个计算单元整合到一起,通过总线把大脑和小脑相连,在软件上实现一套RPC框架,让它们可以方便地通信。至此,电路方面已经有了“脑子”,再加一个“心脏”——稚晖君此前设计的Ctrl-FOC驱动器,自动驾驶自行车已经基本整合完成。

在注入“灵魂”的第三步,引入AI,实现“一定程度”的自动驾驶,如自动避障、运动识别跟随、路径规划等。

据悉,稚晖君把此项目命名为“XUAN”,该名字里还藏有一个“彩蛋”:此前,清华大学也曾设计出自动驾驶自行车,可以跟随人类,敏捷避开障碍物,其背后是类脑芯片“天机”,并于2019年8月登上Nature封面;而稚晖君设计的“XUAN”,只是受清华启发做了类似应用,因此“XUAN”的“U”,代表的意思是“unNature”,即没上过《Nature》。据稚晖君透露,“XUAN”的最终硬件成本不到一万,“就激光雷达贵一点,主要还是试错成本”。

目前是华为AI架构师

记者了解到,稚晖君2018年毕业于电子科技大学,先进入OPPO算法岗工作,后加入“华为天才少年计划”,目前是华为AI架构师。

在成为华为“天才少年”前,稚晖君已经是B站科技区鼎鼎有名的UP主。此前,稚晖君在B站上传过自己设计并制作的迷你型linux电脑、“螃蟹号火星探测器”、充电宝显示器、带屏幕的NFC名片等,每个神奇的“黑科技”作品都让网友在评论里直言“学废”了。比如,稚晖君自己设计并制作的迷你linux电脑,可能是全网最小的linux电脑,小到能够用两个手指轻松拿起,麻雀虽小但五脏俱全,图形桌面、语音助手、Web服务器等等,凡linux电脑该有的功能一样不落。

编辑:哈比罗

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