Youtube上有个小哥哥最近有个烦恼:老婆射箭很厉害,我射箭很厉害想赢怎么办?苦练6个月,6年?不不不,花点时间一劳永逸地制作一把自动瞄准的弓!这就是这个DIY家伙认为该死的竞争力的方式。我不得不说我弟弟花了6个星期才真正做到。最终,这把弓箭就像是狗遇到了肉猫遇到了老鼠兔子遇到了胡萝卜一样直奔目标。不看也能拍:换个苹果没问题:运动标靶也能拍得天衣无缝:弟弟视频一上传到YouTube,就吸引了百万网友围观,“精彩”、“不可思议”、“真棒”漫天飞舞,膜拜之声不绝于耳。当然,为了博得老婆,弟弟也不是没想过买一把自动瞄准作弊的弓箭,可惜网上没有卖。作为硬核工程师+程序员,这种事情在2021年是完全不允许的。你必须自己做!零件和电路算法都是自制的。首先,买一把轻弓。毕竟,您必须添加很多零件。如果它太重,您将无法举起它。小哥已经想通了:先用一个自动瞄准装置移动弓,然后用一个自动放箭装置在系统确定的时间自动放箭。瞄准的视觉系统由8个高速摄像头组成,每秒可更新50次。第二种。除了弓箭和摄像头是买的,其他部分都是自己设计制作,电路自己焊接,连瞄准的算法都是自己用Python写的。它是全方位的。做好。之后可以自动调整上下左右方向,自动调整发射时间。终于大功告成了,我们去target上做个测试吧。呃……先不说允许不允许,因为弓本身移动到合适位置的时机是不可预知的,猝不及防。射击让拉弓的手总是打在我的脸上。小哥后来解释说这个问题可以通过拉满弓来避免,但是在测试的时候,为了避免箭的威力太大不小心损坏房间里的其他物品,我只好选择了半拉满并牺牲自己。再来看看瞄准头。它有点偏,每次都向左倾斜。虽然对于这种情况有一个简单的解决办法:人为的加一个修正,每次都往右下方瞄准。小弟多年的开发经验告诉他,这样做会为以后的bug埋下伏笔。但处理起来实在是太多了,暂时加上这个“很蠢的修复”,打电话给老婆对比一下。结果是……0:3完败。他不甘心,一切正常只是箭头有点偏,肯定是代码有问题。另外,要驯服移动目标,与其修改代码不如把代码全部删除重写,所以小弟又多了一周的coding。好的,再试一次。拉弓,“咳咳,老婆投靶”:小哥按下启动键,剩下的交给跟踪系统:系统每300毫秒检查一次靶运动的抛物线轨迹并发送到计算机,然后通过一个“无聊的”“确定将弓移动到哪里,同时考虑到箭头到达目标所需的时间和箭头的弯曲路径。随着数据的更新,弓不断移动,最后它瞄准时机射了一箭:完美失手……代码还是有问题,改吧!说好了只需要一分钟搞定,我哥却花了一个小时,老婆表示懒得等了,没人再给他靶子了,但他很难:再造一个自动打靶机,据弟弟后来回忆,打靶机至少打了一千个在整个6周的开发过程中多次。o好的,再试一次!emmm……不是太早就是太晚,连静态靶都打不中……Bug就是Bug,连打靶器都有BUG。再次修复之后,还是差了一点点。小哥检查确认机器和自动瞄准系统都没有问题。怎么了?他打算改变主意。除了技术,氪哥通过慢镜头回放箭的飞行过程发现,为什么箭没有射直?原来是自动瞄准系统没有问题,而是他买的入门级反曲弓不灵了。根据反曲弓的原理,当用力拉弦时,箭身也会因外力而轻微弯曲变形。松手射出后,箭身所受的力便被抵消,在弹性恢复力的作用下趋于恢复原状。这个力反过来又使箭身向相反方向弯曲,从而改变箭的飞行方向。当它向相反方向弯曲到一定程度时,它会再次反弹并改变飞行方向。小哥是参考了另一个YouTube频道SmartEveryDay的视频才搞清楚这个问题的。如此周而复始,箭并非笔直射向目标,而是不断向前摆动。在专业射箭中,箭的抗弯程度被称为“脊柱”。偏转也会影响箭在飞行过程中的摆动程度。不同磅数的弓需要搭配不同偏向的箭才能轻松命中目标。小哥觉得虽然可以加强算法把偏转考虑进去,可以解决这个问题,但这不符合他狂野的钢铁侠作风。毕竟钢铁侠除了懂技术还有钱。哥决定氪金!买一把能直射箭的复合弓。将瞄准装置移到复合弓上后,原来的担心才真正出现:整个系统太重,举不起来。不过他并不在意,小弟给自己做了一套铠甲,用整个上半身的力量来支撑这把弓的重量。现在整个系统可以说已经从自动瞄准的弓进化成了瞄准机器人,留给人类的任务就只有拉弓了。重新找老婆!为了赢得更多的稳定性,小哥还调到了精准模式,等瞄准装置完全停止后再发射。这一次是3:0的胜利。但小弟还不够,再次挑战移动靶,成功!难度更大的挑战是能否射中乐高小人头上的超小“苹果”。它有多小?直径不如箭杆大。从结果来看,虽然可以出手,但是乐高小人消耗的速度极快。接下来就是挑战更远的距离了。这位小弟名叫肖恩·怀顿。他曾在美国一家3D打印机公司(Formlabs)担任工程师八年,拥有机械工程学士学位和计算机科学硕士学位。虽然研究生院不是很出名(北卡罗来纳大学夏洛特分校),但他从四岁开始就在父亲的带领下鼓捣塑料模型焊接。才华横溢且对制作充满热情的他已从公司辞职,现在似乎全职担任YouTuber。他的频道自去年疫情期间开播以来,不到一年半的时间订阅人数就突破了300万。一定有很多人看过他的作品。比如这个自动理发器:还有这种篮??子和台球杆可以一发必中(看来小哥对自动瞄准有点痴迷了):终于回到自动弓箭,虽然Shane现在觉得效果已经够酷了,不过他要的是和真正的射箭高手较量。接下来,他将挑战在45米外射出乐高人偶头上的苹果。因为距离会放大微小的偏差,要达到这个目的,就需要研制新一代的自动瞄准弓2。而改进的方法已经在他的脑海中设计好了。原视频地址:https://www.youtube.com/watch?v=1MkrNVic7pw
