运动|网红博主打造“全自动击球”桌球杆:扣动扳机 变身丁俊晖
在油管上有这么一位博主Shane Wighton,他在运动方面经常被妻子血虐 。于是,他经常造一些诸如“百发百中弓箭”、“百发百中篮球板”等作弊道具来挑战他妻子 。
这一次,Shane Wighton买了设备跟妻子打台球 。结果不出意料,Shane Wighton再次被妻子无情嘲讽 。
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既然正常比赛打不过,那就用科技打败魔法 。Shane Wighton决定发动自己的天赋技能“创造”,打造一根全自动球杆 。
这个玩意有多酷呢,球杆的算法会自动计算最优的击球路径,桌球台上方的投影仪会给出最佳击球位置,使用者只需要扣动扳机即可变身桌球国手 。
具体效果如何?咱直接看动图 。
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只见使用者拿起球杆,上膛、扣扳机、球杆自瞄、击球入洞这一系列动作行云流水 。使用者需要做的仅仅是把球杆对准白球,球杆就会自动计算击球路径,完成击球 。真正做到“我有手,我上我也行” 。
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那么一根自瞄球杆是怎么制作的呢?
两大装置打造自瞄球杆
制作自瞄球杆,需要完成“球杆改造”以及“自瞄系统搭建”等两项工作 。其工作难度,也是只有亿点点拉,懂一点高数、机械原理、代码编程、视觉算法、机器学习,再有一个灵光一点的脑子就行啦 。
【运动|网红博主打造“全自动击球”桌球杆:扣动扳机 变身丁俊晖】球杆改造
首先,让我们看一下球杆改造部分 。进行球杆改造,主要需要球杆能够实现球杆方向自动调节、自动推杆击球以及接收来自瞄准系统反馈的击球操作 。
关于球杆的方向调节系统,作者分享了他在前期思考时脑海中的画面就像下图这样 。他希望球杆能够拥有灵活的高精度方向调控能力,同时兼具在高速撞击台球时能保持方向不变的刚度 。
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这个方向调节体型,小伙伴们心里有想法吗?
为了实现球杆能够满足使用需求,作者采用了拥有6个自由度的平台并联机构“Stewart”(斯图尔特平台),能够很好的完成球杆调节方向的功能 。
确定好调节方向的工具之后,作者开始进入钢铁侠造铠甲模式 。先是计算各个元器件的尺寸,在电脑上建模模拟运动效果,编写代码 。
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接着火力全开,自己完成零部件加工、设备安装等 。
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这货家里简直就是个小型加工厂,我丝毫不怀疑在资金充足的情况下,他能打造出一具钢铁侠铠甲 。
小伙伴们要注意用于控制支腿的伺服电机进行润滑,不然球杆可能会像下面这样疯狂抽搐 。。。
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搞定方向调节装置,接下来便是自动推杆击球功能的实现 。相较于斯图尔特平台的复杂,推杆击球功能明显要更加的简单,使用一个气缸即可完成 。
这样,通过斯图尔特平台和气缸这两个工具,我们的球杆已经能够实现多方向调节已经自动推杆,接下来便是安装单片机以及无线模块,实现球杆的方向调节及推杆可控 。
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正所谓,不会机械加工的程序员不是好工程师,作者通过一顿操作,把代码便携、零件加工和设备调试等工作全部包揽了 。
至此,球杆的改造工作基本完成,接下来要进行的就是自动瞄准系统的制作了 。
自瞄系统
制作自瞄系统,一共要完成“视觉定位”、“轨迹计算”这两大部分 。
我们先来说比较容易理解的视觉定位部分 。视觉定位系统主要有一台安装在桌球顶部的摄像机提供画面支持,摄像机将录制到的画面传输到电脑,电脑在进行画面分析 。
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