ファーウェイの天才少年Zhihuiは、かわいいロボットを自作し、5時間でオープンソース化し、GitHubで317個のスターを獲得した。

前回ブドウに縫い目をつけた「完全自社開発」のアイアンマンロボットアーム「ダミー」を覚えていますか？

約3か月間更新していなかったHuaweiの「天才少年」Zhihuiが、最新のビデオで戻ってきました！

少し遅れましたが、彼は来ました。ネットユーザーらは「行方不明者が戻ってきた」とコメントした。

このプロジェクトはElectronBotと呼ばれ、サイドプロジェクトです。志慧軍氏は、全体的な難易度は高くないと述べた。

まずは全体的な効果を見てみませんか?

「電子」ロボットを作るには？

プロジェクトを開始する前に、Zhihui 氏はこのプロジェクトを選んだ動機を簡単に紹介しました。彼は冗談めかしてこう言った。「これはマウスパッドを手に取って、それをコンピューターに合わせたいと思う話です。」

皆さんご存知の通り、志輝さんは様々な「スクリーン」を集めるのに熱心です。今度は、どこからか丸い液晶画面を手に入れました。

ひらめきが彼に起こり、志輝のDNAが動き始めた。

シンプルな時計やペンダントでは、もはや彼を満足させることはできません。彼はかわいくてタフな新しいロボットを作るつもりだ。

彼のインスピレーションの一部は、初期に大人気だった「Anki Vector」、トヨタが発売した会話型ロボット「キロボ・ミニ」、ソニーが発売した音楽付き卵「Rolly」、鉄腕アトムに似たミニロボット「ロビ」などから来ています。

しかし、これらのロボットの機能は単純すぎるため、拡張性と開放性が十分ではないと志慧軍氏は述べた。

彼はデスクトップミニロボットを自分で設計する予定です。

前述のミニロボットは、サイズなどの要因により、強力なコンピューティング能力を備えていません。さらに、もう少しスマートなインタラクションを実現したい場合、やはり携帯電話のチップに頼る必要があります。 Zhihui Jun のレビュー: 「エレガントさも実用性も足りない。」

彼は、充電する必要がなく、常にスタンバイ状態にあり、強力な計算能力を備えたロボットを設計したいと考えていました。

彼は、ロボットをコンピューターのアクセサリとして設計するというアイデアを思いつきました。そうすれば、コンピュータにアプリケーションをインストールし、強力なコンピューティング能力を活用し、充電のために常に USB に接続できるようになります。

ロボットたちはそのような良い知らせを聞いてうなずきました。

液晶画面が丸いので、丸くてかわいいSFロボットのプロトタイプが新しくできました。

Zhihuijun 氏は、これが T-Spline サーフェス モデリングを使用する初めての試みであると述べました。完成したロボットは、2つの可動アームと2つの自由度を持ち、胴体と頭部はそれぞれ1つの自由度を持ちます。

さらに、Zhihuijun は有能な人物です。彼は本当に 6 つのサーボにこだわっています。これは簡単なことではありません。このような小さなボディで、Zhihui は多くの独創的な伝送ソリューションを考案しました。

彼はロボットの腕が前後左右に同時に回転できるようにしたかったのですが、腕のスペースがサーボを入れるには足りなかったため、すべてのサーボを腹部に置かなければなりませんでした。

同時に、Zhihui は、アームの 2 つの角度を逆駆動に使用できることも期待しているため、スプリング トーション スプリングなどの部品を渡す必要があります。

狭い機体内でサーボからアームに動力を伝え、双方向の動力伝達を実現するという課題を解決するため、独自の構造を設計した。

アームの前後方向の動きは、ギアの噛み合いを介して 1 つのサーボによって伝達され、他の直交方向の動きは、T 型プッシュ ロッドを介して別のサーボによって伝達されます。

このロボットは小さく見えますが、お腹の中には無駄なスペースがなく、知恵くんがぎっしり詰まっています。これは強迫性障害を持つ人々にとって本当に朗報です。

ロボットのベースはアルミニウムから CNC 加工されています。

次のステップは回路設計です。

Zhihuijun は Cortex-M4 コア MCU、STM32F4 を使用しました。画面の駆動、サーボの制御、USB 通信に使用されます。

チップ自体のUSB機能はフルスピードまたはロースピードUSBのみをサポートしているため、Zhihuijunは回路​​に高速USB-PHYチップを追加し、理論上の通信速度を400Mbpsまで向上させることに成功しました。実際の最大通信速度は300Mbpsです。

この速度は、UART、I^{2}C、SPI などの短いバスよりもはるかに高速です。これにより、その後のソフトウェア開発の可能性も広がります。

メイン制御基板の設計は比較的シンプルで、2 層の PCB で行うことができます。これにより、音量が最小限に抑えられ、画面領域と一致するようになります。

ロボットの本体内には、カメラや赤外線ジェスチャーセンサーなどのセンサーボードも搭載されています。

ドライバーボードもあります。市販のサーボは角度制御用の PWM 信号しか受信できないためです。

これは問題です。

この場合、サーボを動かすためのコマンドを送信することしかできず、サーボの動きの状態を知るためのコマンドを受信することはできません。同時に、サーボを逆駆動させたい場合は、サーボの出力トルクをいつでも切り替えられる必要があります。

従来のサーボではこれができませんが、器用で賢い Zhihui にとっては問題ではありません。彼は、市販されている従来の 3g サーボを改造し、ミニ サーボ ドライバーを設計しました。

この小型ドライバは、I^{2}C バス通信、PID 閉ループ制御、位置フィードバックをサポートし、最大出力トルクの設定、電源オフ時のパラメータの保存なども行えます。

このように、元々は普通のサーボ 6 台でしたが、Zhihuijun の熟練した手によって、温かみのあるスマートなサーボ 6 台に生まれ変わりました。

この時点で、すべてのハードウェアが配置され、組み立てる準備が整いました。

知輝の組み立て工程を見た後、編集者はため息をつくしかありません。理工系の男性は真面目な男性だと言う人は、ただあなたに対して繊細ではないだけです。

組み立てプロセス全体は、ほとんどの人にとっては手の届かないものです。

志輝さんは自らが設計した小さなロボットをエレクトロンと名付けた。 Electron は USB ケーブルを介してコンピューターに接続され、コンピューターのアクセサリとして機能します。

つまり、ロボットは「電子」と呼ばれ、USB で接続されたコンピューターは「電子」の「頭脳」、つまり...

"コンピューター"！ ?

プレイヤーとしてのみ考えると、このロボットは上記のロボットとあまり変わりません。

結局のところ、Zhihui がこれを設計した当初の意図は、ツール ロボットやコンピューター アクセサリとして使用し、より実用的な機能を実行できるようにすることでした。

彼は、電子機器向けの完全なマルチレベルオープン SDK を開発しました。

最上層は、純粋にグラフィカルなインタラクションである Electron Studio です。

独自のプログラムで電子を制御したい場合、Zhihuijun は Electron Player ライブラリも提供しています。非常にシンプルなコードだけで、ロボットをリンクして制御したり、再生コンテンツを設定することができます。

よりハードコアな方法で二次開発を実行したい場合、Zhihuijun はより低レベルの Electron LowLevel ライブラリも提供します。

この点に関して、志慧君はロボットの右手を調整することでコンピューターの音量と明るさを制御するという実例も示した。

ロボット本体に搭載されたカメラと手持ちの赤外線センサーを使用し、AIアルゴリズムを通じてジェスチャーを認識するプログラムが開発されました。

さまざまなジェスチャを行うと、事前に設定されたプログラムを開いたり、デスクトップを切り替えたりすることができます。

最も興味深いアプリケーションの 1 つは、Zhihui が OpenPose をベースに、単一目的の人間のキーポイント検出プログラムを開発したことです。

ロボットが2台あれば、ビデオチャットができ、ジェスチャーでロボットの動きを制御することもできます。

Zhihui 氏はこのアプリケーションに「Quantum Entanglement」という特別な名前も付けました。

最後に、Zhihui は電子機器用の収納ボックスも作りました。これは非常に精巧です。

オープンソースコード

ビデオの最後に、Zhihui Jun 氏はソフトウェアとハ​​ードウェアのオープンソース アドレスを添付しました。

https://github.com/peng-zhihui/ElectronBot

リリースされてからまだ数時間しか経っていませんが、すでに 90 個のスターと 6 つのフォークを獲得しています。

この若き天才は本当に強いと言わざるを得ません。

具体的な使用方法については、Zhihuijun 氏は後で詳しく説明し、まずは昼寝をすると述べました。

これには、彼が以前に作った自動運転自転車やロボットアームも含まれます。各プロジェクトには多くのエネルギーが必要であり、さらに、Zhihui には自分の仕事もあります。