天天看點

3D列印和語音識别改裝舊賽車:音調變速、密碼轉彎,重制“四驅兄弟”招牌技能!

六一剛過,一大批懷念童年玩具的文章刮起了一陣“懷舊風”。

要說童年玩伴,文摘菌最懷念的要數《四驅兄弟》,這部1996年的日本漫畫給無數車迷們種下了“賽車手”的種子。

那句“沖吧,強棒音速!”,成為了當年無數男孩子最愛的口頭禅,也帶火了一大批“奧迪雙鑽”類賽車玩具。

當年奧迪雙鑽的“夢之隊”系列

最近,B站的一位程式員up主“阿婆主喵咪的哥哥(以下簡稱喵哥)”,就靠着一己之力,把語音識别和3D列印裝進了一輛普普通通的四驅車裡,将小時候泛黃的四驅車殼改裝成聲控版的“超強“四驅車。

改裝之後,這輛車不僅能通過音量高低控制賽車速度,還能直接發出指令讓賽車轉彎掉頭、轉彎,完完全全實作了文摘菌小時候的夢想:聲控四驅車。

當喵哥喊出“五點鐘”,音速就真的轉向了。

不過由于車與人不能離太遠,一旦離太遠,車就接收不到指令了,是以必須人和車一起跑,簡直重制四驅兄弟的場景👇

看看這酷炫的畫面,真真饞哭了一票有着“強棒音速”夢的叔叔阿姨們。喵哥也是以被大家稱為b站“土屋博士”!

up主首頁:

https://space.bilibili.com/10830226?spm_id_from=333.788.b_765f7570696e666f.2

土屋博士(感覺神似喬布斯)

據喵哥介紹,目前他手中有三輛四驅車可以啟動,躍動沖鋒、強棒音速和旋風沖鋒。分别是初級遙控闆旋風沖鋒、聲控版躍動沖鋒,再就是聲控遙控闆強棒音速。

最後,喵哥表示不能一個人開心,所有源碼,包括需要3D列印的源檔案都一并放上了GitHub開源給大家。

源碼指路👇

https://github.com/JingYang1124/Acoustic-controlled-Mini-Racer-Beat-Magnum

要擁有一輛升空版“強棒音速”需要幾步?

這個項目源于喵哥整理舊物的時候找到了一個泛黃的旋風沖鋒車殼,喵哥覺得不能抛棄掉小時候的玩伴,希望能重制旋風沖鋒!

喵哥的整個改裝過程分為三步,分别是三維模型設計列印、電路連結群組裝測試。

文摘菌也帶大家一起來看看這個炫酷的改裝過程吧。

1.三維模型設計

先來看第一步,設計三維模型。

喵哥是使用Solidworks對四驅車進行設計和模組化,由于他找到的兒時四驅車隻有一個殼,是以基本上除了殼以外的子產品都需要。如果想要實作聲控四驅車,有些零件就需要自己畫圖列印。

Solidworks2020可以連接配接3D列印機,也是最新版本的功能。不僅如此,還能通過Solidworks對三維幾何圖形進行切片,還能存儲圖形的材料、紋理、二維切片資料。

接着采用3D列印技術,列印出車身和輪子還有其它的配件。

列印的車身。

車身列印好後,就可以開始下一步的電路連接配接了。

2.電路連接配接

完成了三維列印,就要對車身進行電路改造了。

喵哥表示這部分比較關鍵,需要使用AltiumDesigner印制電路闆(PCB)設計,還有KELLuVision進行單片機程式設計。

控制方式是挂在胸前的遙控器進行語音識别,基于無線傳輸,根據不同的語音控制指令發送到車的接收端。

挂在胸前的遙控器,有按鈕設計,可以聲控,也可以使用按鈕。

車身主要有Arduino闆,馬達驅動電路MX1508,無線子產品NRF24101需要設計。

車的接收端有一個STM32單片機,這個單片機是微控制器的角色,有點類似卡通片裡的GP晶片。

接收端的原理是根據不同的指令去調節四路PWM占空比,由于兩路信号對應一個電機,是以車上裝了兩個電機,靠改變PWM占空比來控制電機轉速。

選擇使用Arduino Nano。單片機裡有51單片機和Arduino,Arduino是一個開源的硬體平台,是一類以AVR單片機為核心控制器的硬體電路闆的統稱,還有熟悉的STM32,雖然STM32非常強大,但是對新手是不太友好的,是以為了能更好地完成聲控賽車重構,是以就采用Arduino來建構,這樣的話,豐富的開源和配套軟體,可以加大成功的幾率。

購買一塊LD3320晶片,然後開始繪制PCB電路闆。

遙控器端需要連接配接,在做聲控之前,還需要進行按鍵的調試。

再使用兩個NRF24L01無線子產品将它們連接配接,其中的一個Arduino還需要裝備上電機驅動晶片和兩個電機,最後用面包闆、電池、公母頭排線就可以組裝起來了。

面包闆上有孔可以固定Arduino Nano,并用導線和其它器件來連接配接。

接下來是要下載下傳ArduinoIDE,使用該軟體給Arduino進行程式設計,可以在Arduino的中文社群下載下傳。下載下傳下來後可以用來程式設計、程式燒錄、序列槽調試一系列操作。

由于需要使用NRF24L01無線子產品,是以還需要加裝一個Mirf庫到Arduino裡。

哪怕不會C語言,也不用怕,隻用把代碼檔案裡的二十幾行代碼輸入進去,就能運作。如果是人形代碼輸出機,還可以修改代碼,增加子產品。

主要是通過Digitalread函數來讀取D2-D6上的電平信号,當電平信号為低電平時,就可以發送不同的數字連接配接。從不同的電機的電平高低來實作轉向和前進等運動模式。寫好程式後,要接入電腦,下載下傳程式到遙控短、接收端和Arduino闆裡。

3.組裝和測試

最後,就是将配件安裝在一起啦。

安裝完成後,給控制闆寫入程式。寫入程式後,就可以進行測試了。

從視訊中可以看到,當喵哥喊出八點鐘方向,四驅車真的轉向了,而且音速反應速度挺快的。

“強棒音速,我們走!”話音剛落,沒錯!車真的飛起來了!

整體來看,這輛四驅車确實成功實作了用聲音來控制的功能,不僅可以原地轉圈圈,還能轉彎加速(老手技能)。

網友評論:童年誠不欺我!

這個項目在b站和知乎上都引發了一波驚呼。網友們紛紛表示,Coding changes the world!

不僅能聽懂人話,還想能放絕技,期待躍動炸彈!!!

以及,小時候的終極謎題終于解決了:“終于找到賽車跟着跑的原因了”,沒錯,正是因為藍牙離得太遠,車接收不到信号,是以必須像風一樣沖,緊跟賽車。

還有同學表示這個技術可以申請專業、一條龍生産售賣,走上人生巅峰了。

如果再加上AI人工智能的學習能力,經過多次訓練,尋找最優,菌菌更想要一輛了,最好還能開放算法優化平台,讓大家都可以參與進來。

最後,文摘菌也嘗試了解視訊主角喵哥是何來頭,不過除了簡介資料上有介紹自己是一個工科男,再就是視訊裡露臉,其餘一概都沒提,不過能從這麼全的裝置看得出來,不是一般人呐。有的網友說已經在短短的視訊裡看到了一個自動化專業的大部分課程應用,文摘菌隻能說實在是寶藏阿婆主!

據說阿婆主還會繼續開發有趣的項目,最新預告是手繪列印了一台全新的四驅車,沒錯,喵哥準備黑化,開始大神博士的巨無霸的精彩改裝系列,文摘菌将繼續保持關注!

繼續閱讀