华为天赋少年造出“自行”车 网友：看不懂却大为震惊

平衡站立、自动避障、途径辨认……没想到自行车的硬核打开方式，居然是自动驾驶。这是B站“野生钢铁侠”稚晖君耗时4个月（基本只要周末有空），打造出的全新项目XUAN （轩），并将结构设计全部开源。短短几地利间，视频播放量超176万。网友回复：“我看不懂，但大为震惊！”“看别的up主：一看就会，一做就废。看这个up主：看都看不会TAT。”
稚晖君，本名彭志辉，2018年毕业于电子科技大学，2020年经过“天赋少年计划”加入华为。在B站，他以各种高科技发明著称，比如智能红外遥控、自平衡机器人、最强小电脑、迷你火星车等，硬核程度可谓B站知识区UP主天花板。
2021年是自动驾驶迸发元年，而稚晖君做自动驾驶的自行车的初衷却很简单。前段工夫，他不小心骑车摔倒受伤，由此设计了自行车增稳安装。身为AI算法工程师，他想到“假如本人不能跑，凭什么叫它自行车呢？”

自行车本身不带有动力，假如不停止控制，别说让它跑起来，站都站不稳。如何让自行车保持平衡，是稚晖君首先要思索的成绩。他选择死飞自行车停止改造。为了重组车身结构，他在设计软件CAD中建模，制造出一辆数字模拟自行车。一切改造设计工作，都在这辆虚拟车上完成。他在车身上添加了两个无刷电机，一个是用于驱动的金属动量轮，当动量轮转动时，会产角动量，抵消车辆左右倾倒的力，让自行车维持屹立不倒；另一个则是用于用摩擦力驱动后轮，让车子全体前后运动。

安装于车身上的动量轮，维持车辆平衡的关键

设计图纸完成后，第二步是制造零部件。稚晖君采用3D塑料打印做了部分零件。对于强度要求更高的核心结构件，他经过冤家用数控机床制造了一批金属零部件。经过组装，自动驾驶自行车便有了框架。

第三步是为车子装上“机器大脑”。这部分的元件，由主控模块和AI计算单元两种芯片构成。主控模块如小脑，用于控制车体；AI计算单元相似大脑，担任勘探路况、规划道路。虽然主控模块和AI计算单元购买了现成的芯片，但如何将两块芯片整合到一块电路板上却是难题。由于市面上很少有完全符合稚晖君小巧精悍需求的电路板，他直接设计出一块载板，手工焊接电路。同时，他还特别设计了软件框架，用于两块芯片间的通讯。

自行车“脑子”有了后，第四步则是安装控制动力的“心脏”模块。此前稚晖君自行研发了Ctrl二代驱动器，这次直接拿来运用。体积小小的驱动器，却可以完成两路共100A的无刷电机FOC控制，还驱动车头60kg扭力舵机和散热风扇。上述零件和电路整合起来后，“自行车”完全体诞生。

最后，需求给自行车“注入灵魂”，这个过程触及到AI调教。稚晖君表示，这辆自动驾驶自行车的控制代码中，有50多个重要参数，包括控制周期、反馈矩阵、PID增益、滤波器截止频率等。只要调控到合理的数值范围内，系统才会波动，完成自动驾驶。在数学建模之后，他再把参数和算法都输入游戏引擎Unity中停止仿真计算，结果经过可视化动画展现出来。经过数据调测后，一辆具成熟的自动行驶自行车便诞生了。

稚晖君将实物展如今一切人面前。他用脚收起脚架，按惯性瞬间侧倒的自行车，一动不动地站立着。看到这个场景，满屏都是“牛”和“卧槽”的弹幕。得益于算法的精准控制，这辆车还能在车头搭载重物却不影响本身平衡，甚至站在栏杆上文风不动。

作为一辆成熟的自行车，它还会本人认路，完成了初步的自动驾驶技术。车身上安装的深度相机搜集到信息后，会经过WIFI传输到稚晖君的电脑上。再结合AI算法，车子可以自动避障，辨认物体停止跟随等。配合测距用的激光雷达，这辆车还可以自主探求环境，规划行驶途径。

有网友总结了整个过程中稚晖君需求点亮的技能树：CAD建模、载板设计、软件开发设计、电机控制、手工焊电路板、ROS音讯分发、动力学建模拟真……每一项技能缺一不可。
稚晖君在视频中表示，研制无人自行车的想法，最早是来自于清华大学的无人自行车项目。2019年，清华大学类脑计算机中心研制出面向人工通用智能的新型类脑计算芯片——"天机芯"，而且成功在无人自行车上停止了实验，登上顶级学术杂志《自然》的封面。

稚晖君给这辆自动驾驶自行车取名XUAN（eXtremely Unnatural Auto-Navigation），同时也是“轩”的意思，“轩”在我国古代就是车子的代称。不过，受限于整车功率，这辆自行车目前还无法载人。
有就读相关专业的网友表示，稚晖君视频中任何一个部分都能出一篇本科毕业论文，“接触到这个知识的边缘的时分才能感遭到他有多凶猛，这个学问和工作量几乎不敢想象”。清华大学自行车项目参与者为稚晖君点赞，“正由于亲历过推着车在操场上跑实验的阅历，才知道up主的工程才能到底有多强。”

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