这位天才UP主，让自行车成精了
如果下雨天骑车脸刹着地，你会怎么办？
低情商会说，自己的车技太菜，得好好练练；高情商回答是，都是这雨太大，让我把握不住。
而B站UP主稚晖君却说：都怪这车不够成熟。一辆车都不能自己跑，凭什么叫它“自行”车？
摔伤的稚晖君
稚晖君会冒出这样的想法，并不奇怪。
稚晖君，本名彭志辉，2020年入选华为天才少年。在B站，他以各种高科技发明著称，硬核程度高居知识区UP主天花板。
作为AI算法工程师，他对自动驾驶技术一直保持关注。摔车后，他第一时间冒出的想法就是，为什么不做一辆能自动驾驶的自行车呢？
他面临的首要问题是，如何让车保持平衡。
众所周知，自行车自身不带有动力。如果没有人维持，别说让它跑起来，站都站不稳。
稚晖君的目标便是，制作一辆完全脱离人力的自行车。它无需人扶便可以站立，还能跑起来，规划前进路线，成为真正意义上的“自行车”。
稚晖君改造的是一辆死飞。这种车结构简单，没有刹车，减速全靠反向蹬车，适于改造。
改装之前得重组车身结构。稚晖君在设计软件CAD中通过建模，制作出一辆数字模拟自行车。所有改造设计工作，在这辆虚拟车上便可完成。
机械系学生：你一个程序员，CAD画的比我还好？
他在车上添加的装置中，最重要的便是车架上的无刷电机和金属动量轮。正是这个看似奇怪的设备，掌握着无人自行车保持左右平衡的奥秘。
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。卫星能在没有摩擦力的太空完成姿态调整，依靠的也是角动量守恒定律。
对此弹幕表示：我听不懂，但我大受震撼。
安装于车身上的动量轮，维持车辆平衡的关键
完成整体设计后，第二步是制造零部件。
这是稚晖君的强项。精巧的零部件他采用了3D塑料打印。至于强度要求更高的核心结构件，他则拜托朋友用数控机床制作了一批金属零部件。
零件组装在车上后，自动驾驶单车便有了框架。
框架已搭建，就来到了第三步：为车子装上“电子大脑”。
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，可用于控制车体；AI计算单元似大脑，负责勘探路况、规划路线。
主控模块和AI计算单元都可以购买现成的芯片，难度不大。
但如何将两块芯片整合到一块电路板上却成了问题。稚晖君的风格一向是追求小巧精悍，但市面上很少有完全符合他需求的电路板。
不过这并没有难到稚晖君。
他按照一贯的作风，直接独立设计出一块电路板。光看这4层结构复杂的线路图，估计很多人头都大了，而稚晖君还得手工焊接这些电路。
稚晖君：四层结构，比较简单
光物理层面的融合还没完。
为了让两块芯片更好合作，稚晖君还单独为它们设计了软件框架，用于芯片间的通信。
看代码就知道，这绝不是个小工程。
稚晖君为芯片设计的通信程序
第四步，则是安装控制动力的“心脏”模块。
由于之前稚晖君早已自行研发过Ctrl二代驱动器，这次直接拿来用即可，于他而言不算费事。驱动器体积不大，却可以对电机实现像素级控制，这次则被用于控制车上的4个电机运转。
将上述部件全部安装，“自行车”完全体便已集齐。
改装完成后的“自行车”
但事情还没完。此时的“自行车”还是个空壳，接下来得给它“注入灵魂”。
这个过程涉及到AI调教。这辆自行车的控制代码中，有50多个重要参数，它们会互相合作，但也会互相干扰。只有调控到合理的数值范围内，系统才会稳定，实现自动驾驶。
稚晖君通过自己设计的一套数学模型来处理。
得到模型之后，稚晖君再把参数和算法都输入游戏引擎Unity中进行仿真计算。最后的结果通过可视化动画展现出来，便可以知道最终结果。
在游戏引擎中进行仿真测试的自行车模型
经过数据调测后，一辆具有“人工智能”的自动行驶自行车便诞生了。
有人细数了稚晖君需要点亮的技能树：CAD建模、载板设计、软件开发设计、电机控制、手工焊电路板……以上每一项技能都不可或缺。
看到这儿，普通观众基本都无话可说，只有顶礼膜拜的份。
而程序员出身的朋友，可能已经抱着键盘去痛哭一场，感叹这世界的参差。
而当稚晖君将实物展现在所有人眼前时，奇迹发生了。只见他轻轻用脚收起脚架，本该瞬间侧倒的自行车，此时却一动不动地立在那里，仿佛旁边有只看不见的手扶着。
看到如此情景，弹幕瞬间炸开，满屏“牛批”和“卧槽”直观表达出大家此刻的震惊。
得益于算法的精准控制，这辆车甚至可以完成正常人类无法实现的操作。
它可以在车头搭载重物，却丝毫不会影响平衡；
甚至站在栏杆上，它也能纹丝不动，实力赛过特技车手。
作为一辆成熟的自行车，它还会自己认路。
车身上安装的深度相机收集到信息后，会通过WIFI传输到稚晖君的电脑上。
再结合AI算法，车子可以识别物体，自动避障。
配合上测距用的激光雷达，这辆车能够自主探索陌生环境，规划行驶路径。这意味着，即使没有人，它也能自己遛自己。
自行车成精现场
这样的效果，基本可以说实现了初步的自动驾驶技术。
据稚晖君说，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在研制新型芯片时，曾将芯片搭载在自行车上，从而实现了无人自行车。在当时，这个项目还登上了顶级科研杂志《Nature》的封面。
正在用声音控制自行车的团队成员
当然，清华大学的项目侧重点在研发芯片上，无人自行车只是用于演示芯片性能。而稚晖君的重点则是实现自行车的自动驾驶上，两者难度不在一个层级。
但稚晖君在实现过程中展现的研发、动手能力，却让人不可小觑。
根据评论区这位专业出身的同学介绍，花上四个月时间，他也只能在电脑上做出模拟仿真程度。而稚晖君则直接将实物做了出来。
而这些，只是他在4个月的周末业余时间里，自行鼓捣出来的。
事实上，这也不是稚晖君的第一次出圈。
他最初在B站上传视频，发布智能红外遥控、自平衡机器人等小发明，只是为了做个视频存档。
稚晖君早期用乐高制成的自平衡机器人
谁曾想，由于他的视频科技含量过高，一不小心就赢得了几十万粉丝。在这之后，稚晖君便开始了视频更新之路，时不时在B站爆火一波。
去年3月，稚晖君设计过一款全网最mini的小电视形状电脑。
电视不大，只有两个指甲盖大小，却包含了语音控制、图形桌面、web服务器等各项功能。
连入外部摄像头后，它还拥有检测人脸。
四个月之后，他又用吃剩的螃蟹壳，制造了一台迷你火星车。
相比于另外两个作品，这部螃蟹火星车造型奇特，更像是一个华而不实的玩具模型。
但，如果你真的这么想，那就大错特错了。
在这部螃蟹火星车上装有wifi无线图传和控制系统 ，激光测距、惯性传感单元，甚至还带有视觉目标跟踪技术，可以实现用脸开车。
当然，以上几款作品，创意、设计、研发、加工、算法设计，也都是由稚晖君一人完成的。
难怪无数白嫖大师在看了他的视频之后，心甘情愿地献上了硬币。
尽管稚晖君的每个设计都创意无限，甚至有网友提醒稚晖君，将这项技术申请专利并量产化。
稚晖君却每次都将项目的代码开源，放在GitHub上公开，以供大家复现。
网友：你也太看得起我了
按他的说法，是供有兴趣的同学通过代码，复现他的设计。
但大多数人看到稚晖君的视频，可能只会对自己产生重新的“认知”。
稚晖君的每一个知识点，都能精准踏入大家的知识盲区。这不禁让人怀疑，究竟是稚晖君太过高能，还是大家的盲区过于广泛。
我深刻怀疑，“问题”可能出在稚晖君身上。
根据相关专业的同学介绍，稚晖君视频中几乎每个部分都能出一篇本科论文。这样高密度的信息放给普通人看，不免会让人一脸懵逼。
就连清华大学自行车项目参与者，也对稚晖君发来高度评价。
正如他所说：只有亲历过这个项目，才知道稚晖君的工程能力到底有多强。
在稚晖君的主页简介里，他将自己称为“野生钢铁侠”。
他喜欢电影里的钢铁侠，更崇拜现实中的硅谷钢铁侠埃隆·马斯克。
“我想像他一样，怀揣着冒险精神，设计制作一些东西，用科技改变未来。”
而现在，他似乎离这个梦想，又近了一步。
作者 | 豆角
编辑 | 边条
运营 | 阿影