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”。

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