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你有什么用单片机或开源硬件做的有意思的作品吗?

稚晖&妮mo 达尔闻说 2021-01-17

从Arduino到树莓派,从C语言到人工智能算法,从小到大不停折腾新玩意儿是我的日常。我把他们分成两类:硬件类、软硬件结合类,包含了使用C、Python等实现的功能代码,个别项目中还加入了新技术,如各类算法。


往下看,不会让你失望。


硬件类


主要包括机器人、智能硬件、板卡类、以及无法描述的谜之作品。

1、天气宝宝 实景天气展示盒 Box仔

过WiFi获取当地天气后,通过LED、喇叭、水泵、雾化器等装置,用浮夸的方式展现天气的Box仔。

涉及技术:Arduino、电机控制

制作难度:★


2、永不停歇的逗比钟

兢兢业业的机械臂书写机器人,通过WiFi获取时间与天气,然后控制舵机将时间画出,沙雕指数满天星,资料已全部开源,在“达尔闻说”微信公众号中,回复“逗比钟”即可获取资料。

涉及技术:Arduino、舵机控制

制作难度 :★☆


3、巡线机器人 Qbot

超迷你的巡线机器人,使用红外反射传感器实现自主巡线行驶,可以用记号笔自由画出路线,也可以使用APP遥控。

涉及技术:Arduino、PCB设计、PID算法

制作难度:★★


4、东半球最小的自平衡机器人 Nano

超迷你、超可爱的自平衡机器人,也是蛋黄系列作品的第二代,通过陀螺仪和加速度计实现自主平衡和运动,浑身都是传感器,萌且强大。

涉及技术:Arduino、3D打印、IMU数据融合、PID控制

制作难度:★★☆


5、可穿戴的手机副屏 InkBox

超低功耗设计,使用电子墨水屏显示内容,一节纽扣电池可以使用一年之久。配合Android端的APP作为副屏显示个人名片、二维码、通知信息等各种功能。

涉及技术:Cortex-M0、低功耗设计、蓝牙BLE、Android开发、3D打印

制作难度:★★★


6、上拉式&下推式磁悬浮装置

改进的上拉式&下推式磁悬浮装置,花式悬浮,反重力效应,硬件设计和控制算法都花费了很长的时间进行优化,功耗、噪音、成本和悬浮效果都非常完美。

涉及技术:PCB设计、磁力设计、STM32开发、模糊控制算法

制作难度:★★★★


7、硬币大小的“树莓派”单板 MiniPi & MiniPi Plus

和低端的Arduino一样,树莓派是开源界的明星产品,但是由于个人不满足其“硕大”的体型,遂潜心研发“树莓派压缩技术”,于是得到了超级迷你强大的MiniPi。6层PCB设计,尺寸与硬币相仿,性能上Cortex-A53四核处理器,自带WiFi,运行Android或者Linux系统,问一下比这还小的卡片电脑还有谁?用过树莓派的都知道它的强大。

MiniPi在我们上一篇的文章中有详细的介绍,可以点击回看>>>

涉及技术:精密多层PCB设计、Uboot移植、Linux kernel移植、蓝翔级焊工技巧

制作难度:★★★★★


软硬件结合类


下面的这些作品都是相对比较复杂的系统性项目,融合了多个领域的技术,因此难度也会相对高一些。

1、CoreXY结构智能机械臂 X-Bot

X-Bot是我另外一个AI项目的先导作品,由于之前看paper发现一个很有趣的CGAN模型,所以产生了一些脑洞准备动手结合硬件造一个AI灵魂画手。既然是画手,光有AI算法当然还不够传神,所以X-Bot就应运而生了,当时也考虑过好几种机械臂方案,最终选择了CoreXY结构作为X-Bot的设计方案,通过电脑端上位机发送指令控制。

涉及技术:PCB设计、结构设计、3D打印、GCode解析固件、步进电机路径规划

制作难度:★★★


2、桌面智能管家机器人 小氪

3.0版蛋黄代号为小氪,基于Android平台制作,融入了视觉、语音、3D、物联网等元素,蛋黄更好玩更实用了。小氪源于英文名Clover,Clever+Love表明小氪聪明又可爱,同时Clover意为三叶草,指代第三个版本更新。

查看蛋黄机器人全系列>>>

涉及技术:Android、语音交互、视觉识别

制作难度:★★★★


3、科幻现实系统 O-World

这是一个融合了CV/AI、3D、IoT、智能家居以及机器人等众多技术的软硬件系统,整个项目筹划、设计、开发了很久,效果看视频演示。

制作难度:★★★★


4、基于高速双目摄像机系统的乒乓球机器人

个人很喜欢打乒乓球,这个机器人是我在学校的时候尝试挑战的一个项目,其中涉及的全部技术从电路、部分机械结构、工业设计、软件编程、算法实现等等基本都是一个人完成,前前后后折腾了将近一年,是目前我持续制作时间最长的一个项目。

制作难度:★★★★★

以上有趣项目只是我这几年的实践生涯中所做的一小部分。

个人从小就热爱电子,也爱折腾,经常有一些奇奇怪怪的脑洞就想着能不能亲手去实现,制作机器人对我来说就是一种上帝造人的快感,而我虽然自诩极客而生,也是在不断折腾中积累了很多知识,但越是接触的多,就觉得自己要学习的东西还远远不够。

另外,个人的学习路径和技术方向其实很迷(主要是兴趣点太多),从硬件方向到软件开发后来又转到了纯算法,目前主要研究的方向是深度学习在CV领域的应用,所以其实在软件方向,我这边也是有很多有意思的项目值得分享的,其他项目就留着以后慢慢道来,关注“达尔闻说”以及我的个人网站:www.pengzhihui.xyz




达尔闻入驻分享者 稚晖系列——我是稚晖,常驻“达尔闻说”,不定期为大家分享人工智能前沿知识。

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