少年讓自行車 “自行”起來

施崇偉

夏日天空，說變就變。忽然一場暴雨襲來，驅(qū)趕著馬路上的行人、車輛四處逃散。由于雨濕路滑，一個騎自行車的翩翩少年連人帶車重重摔倒在路上。少年從地上爬起，重重地嘆了一口氣：“自行車為什么不能自己駕駛呢？”

自行車自身不帶有動力。如果沒有人維持平衡，立都立不住。兩個輪子的自行車無人駕馭，豈能獨立行駛。

那個騎自行車摔倒的少年竟異想天開，一輛車既然不能自己跑，憑什么叫“自行”車？這一摔，摔出了他的奇思妙想：研發(fā)一輛完全脫離人力的自行車，讓它無須人扶便可以站立，還能跑起來，并規(guī)劃前進路線，讓自行車真正名副其實。

這個小伙子叫稚暉君，是華為“天才少年計劃”里的AI算法工程師，正致力于自研深度學(xué)習推理框架與移動計算平臺的異構(gòu)加速相關(guān)技術(shù)。

說干就干！稚暉君選擇漂移玩家最愛的“死飛”自行車進行改造。這種自行車結(jié)構(gòu)簡單，沒有剎車，減速全靠反向蹬車，適合改造。他在設(shè)計軟件CAD中建模，制作出一輛數(shù)字模擬自行車來重組車身結(jié)構(gòu)。

要能“行”，首先得能“立”。衛(wèi)星能在沒有摩擦力的太空完成姿態(tài)調(diào)整，依靠的是角動量守恒定律。

稚暉君從這個原理得到啟示：在車架上安裝無刷電機和金屬動量輪。動量輪轉(zhuǎn)動時，會產(chǎn)生角動量，抵消車輛左右傾倒的力，讓自行車維持屹立不倒。這個看似奇怪的設(shè)備，解決了無人自行車保持左右平衡的問題。

讓車“自行”的關(guān)鍵是它的“電子大腦”，由控制車體的主控模塊和負責勘探路況、規(guī)劃路線的AI計算單元兩種芯片構(gòu)成。稚暉君設(shè)計出一塊4層結(jié)構(gòu)的電路板，再設(shè)計出軟件框架，用于芯片間的通信。

和人一樣，自動自行車還得有控制動力的“心臟”。稚暉君自行研發(fā)的Ctrl二代驅(qū)動器，可以對電機實現(xiàn)像素級控制，被用于控制車上的4個電機運轉(zhuǎn)。

就這樣，部件全部安裝完畢，自行車改裝完成。但此時的自行車還只是個沒有“靈魂”的空殼，給它注入“靈魂”，這個過程涉及AI調(diào)教。稚暉君設(shè)計了一套數(shù)學(xué)模型，再把參數(shù)和算法都輸入游戲引擎Unity中進行仿真計算。

歷經(jīng)4個月的設(shè)計、安裝、試驗，奇跡發(fā)生了。

一輛可以識別物體，自動避障，自主探索陌生環(huán)境，規(guī)劃行駛路徑，即使沒有人騎，它也能自己溜達的、真正意義的“自行車”，即：具有人工智能的自動行駛自行車橫空出世了。

稚暉君稱自己為“野生鋼鐵俠”，因為他很喜歡電影里的鋼鐵俠，他說：“懷揣著冒險精神，設(shè)計制作一些東西，用科技改變未來，是我的夢想?！?/p>