B 站 UP 主 3D 打印 / 语音识别改装旧赛车,重现《四驱兄弟》招牌技能!
六一剛過(guò),一大批懷念童年玩具的文章刮起了一陣 “懷舊風(fēng)”。
要說(shuō)童年玩伴,文摘菌最懷念的要數(shù)《四驅(qū)兄弟》,這部 1996 年的日本漫畫給無(wú)數(shù)車迷們種下了 “賽車手”的種子。
那句 “沖吧,強(qiáng)棒音速!”,成為了當(dāng)年無(wú)數(shù)男孩子最愛(ài)的口頭禪,也帶火了一大批 “奧迪雙鉆”類賽車玩具。
當(dāng)年奧迪雙鉆的 “夢(mèng)之隊(duì)”系列
最近,B 站的一位程序員 up 主 “阿婆主喵咪的哥哥(以下簡(jiǎn)稱喵哥)”,就靠著一己之力,把語(yǔ)音識(shí)別和 3D 打印裝進(jìn)了一輛普普通通的四驅(qū)車?yán)铮瑢⑿r(shí)候泛黃的四驅(qū)車殼改裝成聲控版的 “超強(qiáng) “四驅(qū)車。
改裝之后,這輛車不僅能通過(guò)音量高低控制賽車速度,還能直接發(fā)出指令讓賽車轉(zhuǎn)彎掉頭、轉(zhuǎn)彎,完完全全實(shí)現(xiàn)了文摘菌小時(shí)候的夢(mèng)想:聲控四驅(qū)車。
當(dāng)喵哥喊出 “五點(diǎn)鐘”,音速就真的轉(zhuǎn)向了。
不過(guò)由于車與人不能離太遠(yuǎn),一旦離太遠(yuǎn),車就接收不到指令了,所以必須人和車一起跑,簡(jiǎn)直重現(xiàn)四驅(qū)兄弟的場(chǎng)景👇
看看這酷炫的畫面,真真饞哭了一票有著 “強(qiáng)棒音速”夢(mèng)的叔叔阿姨們。喵哥也因此被大家稱為 b 站 “土屋博士”!
土屋博士(感覺(jué)神似喬布斯)
據(jù)喵哥介紹,目前他手中有三輛四驅(qū)車可以啟動(dòng),躍動(dòng)沖鋒、強(qiáng)棒音速和旋風(fēng)沖鋒。分別是初級(jí)遙控板旋風(fēng)沖鋒、聲控版躍動(dòng)沖鋒,再就是聲控遙控板強(qiáng)棒音速。
最后,喵哥表示不能一個(gè)人開(kāi)心,所有源碼,包括需要 3D 打印的源文件都一并放上了 GitHub 開(kāi)源給大家。
要擁有一輛升空版 “強(qiáng)棒音速”需要幾步?
這個(gè)項(xiàng)目源于喵哥整理舊物的時(shí)候找到了一個(gè)泛黃的旋風(fēng)沖鋒車殼,喵哥覺(jué)得不能拋棄掉小時(shí)候的玩伴,希望能重現(xiàn)旋風(fēng)沖鋒!
喵哥的整個(gè)改裝過(guò)程分為三步,分別是三維模型設(shè)計(jì)打印、電路鏈接和組裝測(cè)試。
文摘菌也帶大家一起來(lái)看看這個(gè)炫酷的改裝過(guò)程吧。
1. 三維模型設(shè)計(jì)
先來(lái)看第一步,設(shè)計(jì)三維模型。
喵哥是使用 Solidworks 對(duì)四驅(qū)車進(jìn)行設(shè)計(jì)和建模,由于他找到的兒時(shí)四驅(qū)車只有一個(gè)殼,所以基本上除了殼以外的模塊都需要。如果想要實(shí)現(xiàn)聲控四驅(qū)車,有些零件就需要自己畫圖打印。
Solidworks2020 可以連接 3D 打印機(jī),也是最新版本的功能。不僅如此,還能通過(guò) Solidworks 對(duì)三維幾何圖形進(jìn)行切片,還能存儲(chǔ)圖形的材料、紋理、二維切片數(shù)據(jù)。
接著采用 3D 打印技術(shù),打印出車身和輪子還有其它的配件。
打印的車身。
車身打印好后,就可以開(kāi)始下一步的電路連接了。
2. 電路連接
完成了三維打印,就要對(duì)車身進(jìn)行電路改造了。
喵哥表示這部分比較關(guān)鍵,需要使用 AltiumDesigner 印制電路板(PCB)設(shè)計(jì),還有 KELLuVision 進(jìn)行單片機(jī)編程。
控制方式是掛在胸前的遙控器進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別,基于無(wú)線傳輸,根據(jù)不同的語(yǔ)音控制指令發(fā)送到車的接收端。
掛在胸前的遙控器,有按鈕設(shè)計(jì),可以聲控,也可以使用按鈕。
車身主要有 Arduino 板,馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路 MX1508,無(wú)線模塊 NRF24101 需要設(shè)計(jì)。
車的接收端有一個(gè) STM32 單片機(jī),這個(gè)單片機(jī)是微控制器的角色,有點(diǎn)類似動(dòng)畫片里的 GP 晶片。
接收端的原理是根據(jù)不同的指令去調(diào)節(jié)四路 PWM 占空比,由于兩路信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)電機(jī),所以車上裝了兩個(gè)電機(jī),靠改變 PWM 占空比來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
選擇使用 Arduino Nano。單片機(jī)里有 51 單片機(jī)和 Arduino,Arduino 是一個(gè)開(kāi)源的硬件平臺(tái),是一類以 AVR 單片機(jī)為核心控制器的硬件電路板的統(tǒng)稱,還有熟悉的 STM32,雖然 STM32 非常強(qiáng)大,但是對(duì)新手是不太友好的,所以為了能更好地完成聲控賽車重構(gòu),所以就采用 Arduino 來(lái)構(gòu)建,這樣的話,豐富的開(kāi)源和配套軟件,可以加大成功的幾率。
購(gòu)買一塊 LD3320 芯片,然后開(kāi)始繪制 PCB 電路板。
遙控器端需要連接,在做聲控之前,還需要進(jìn)行按鍵的調(diào)試。
再使用兩個(gè) NRF24L01 無(wú)線模塊將它們連接,其中的一個(gè) Arduino 還需要裝備上電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和兩個(gè)電機(jī),最后用面包板、電池、公母頭排線就可以組裝起來(lái)了。
面包板上有孔可以固定 Arduino Nano, 并用導(dǎo)線和其它器件來(lái)連接。
接下來(lái)是要下載 ArduinoIDE,使用該軟件給 Arduino 進(jìn)行編程,可以在 Arduino 的中文社區(qū)下載。下載下來(lái)后可以用來(lái)編程、程序燒錄、串口調(diào)試一系列操作。
由于需要使用 NRF24L01 無(wú)線模塊,所以還需要加裝一個(gè) Mirf 庫(kù)到 Arduino 里。
哪怕不會(huì) C 語(yǔ)言,也不用怕,只用把代碼文件里的二十幾行代碼輸入進(jìn)去,就能運(yùn)行。如果是人形代碼輸出機(jī),還可以修改代碼,增加模塊。
主要是通過(guò) Digitalread 函數(shù)來(lái)讀取 D2-D6 上的電平信號(hào),當(dāng)電平信號(hào)為低電平時(shí),就可以發(fā)送不同的數(shù)字連接。從不同的電機(jī)的電平高低來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向和前進(jìn)等運(yùn)動(dòng)模式。寫好程序后,要接入電腦,下載程序到遙控短、接收端和 Arduino 板里。
3. 組裝和測(cè)試
最后,就是將配件安裝在一起啦。
安裝完成后,給控制板寫入程序。寫入程序后,就可以進(jìn)行測(cè)試了。
從視頻中可以看到,當(dāng)喵哥喊出八點(diǎn)鐘方向,四驅(qū)車真的轉(zhuǎn)向了,而且音速反應(yīng)速度挺快的。
“強(qiáng)棒音速,我們走!”話音剛落,沒(méi)錯(cuò)!車真的飛起來(lái)了!
整體來(lái)看,這輛四驅(qū)車確實(shí)成功實(shí)現(xiàn)了用聲音來(lái)控制的功能,不僅可以原地轉(zhuǎn)圈圈,還能轉(zhuǎn)彎加速(老手技能)。
網(wǎng)友評(píng)論:童年誠(chéng)不欺我!
這個(gè)項(xiàng)目在 b 站和知乎上都引發(fā)了一波驚呼。網(wǎng)友們紛紛表示,Coding changes the world!
不僅能聽(tīng)懂人話,還想能放絕技,期待躍動(dòng)炸彈!!!
以及,小時(shí)候的終極謎題終于解決了:“終于找到賽車跟著跑的原因了”,沒(méi)錯(cuò),正是因?yàn)樗{(lán)牙離得太遠(yuǎn),車接收不到信號(hào),所以必須像風(fēng)一樣沖,緊跟賽車。
還有同學(xué)表示這個(gè)技術(shù)可以申請(qǐng)專業(yè)、一條龍生產(chǎn)售賣,走上人生巔峰了。
如果再加上 AI 人工智能的學(xué)習(xí)能力,經(jīng)過(guò)多次訓(xùn)練,尋找最優(yōu),菌菌更想要一輛了,最好還能開(kāi)放算法優(yōu)化平臺(tái),讓大家都可以參與進(jìn)來(lái)。
最后,文摘菌也嘗試了解視頻主角喵哥是何來(lái)頭,不過(guò)除了簡(jiǎn)介資料上有介紹自己是一個(gè)工科男,再就是視頻里露臉,其余一概都沒(méi)提,不過(guò)能從這么全的設(shè)備看得出來(lái),不是一般人吶。有的網(wǎng)友說(shuō)已經(jīng)在短短的視頻里看到了一個(gè)自動(dòng)化專業(yè)的大部分課程應(yīng)用,文摘菌只能說(shuō)實(shí)在是寶藏阿婆主!
據(jù)說(shuō)阿婆主還會(huì)繼續(xù)開(kāi)發(fā)有趣的項(xiàng)目,最新預(yù)告是手繪打印了一臺(tái)全新的四驅(qū)車,沒(méi)錯(cuò),喵哥準(zhǔn)備黑化,開(kāi)始大神博士的巨無(wú)霸的精彩改裝系列。
源碼指路
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的B 站 UP 主 3D 打印 / 语音识别改装旧赛车,重现《四驱兄弟》招牌技能!的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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