ifanr·NExT 是愛范兒推出的一個系列主題活動，聚焦前沿科技領(lǐng)域，探討科技發(fā)展趨勢。在上周的活動中，我們邀請了三位嘉賓，為我們分享機(jī)器人領(lǐng)域方面的知識。其中，一直在深圳創(chuàng)業(yè)的張浩的分享十分精彩，十分值得分享出來，讓所有對機(jī)器人感興趣的人興奮一把。
關(guān)于張浩，他是國內(nèi)創(chuàng)客領(lǐng)域的代表性人物，是少數(shù)國內(nèi)參加過 CCCamp、HOPE 等國際駭客（Hacker）聚會的創(chuàng)客。他制作過不少機(jī)器人。其中最讓他驕傲的，是電子科技大學(xué)念書期間為參加亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽而制作的機(jī)器人。也正是這部傾注了張浩心血的機(jī)器人，帶領(lǐng)電子科技大學(xué)過五關(guān)斬六將，取得了 2009 年亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽的冠軍。
離開大學(xué)后，一直夢想制作機(jī)器人的張浩加入了果殼網(wǎng)，主要負(fù)責(zé)“DIY 小組”的內(nèi)容更新。在那一年里，他挑戰(zhàn)了不少高難度的課題，其中他制作的“瀑布永動機(jī)”，得到全球 DIY 大賽 MakerBot Chanlleng 的一等獎。離開果殼之后，張浩還擔(dān)任腦波飛行器 PuzzleBox 的首席硬件架構(gòu)師，該產(chǎn)品成功在 Kickstarter 上眾籌并全球銷售。目前，他剛剛成立了“藍(lán)胖子機(jī)器人”公司，夢想發(fā)明出像“哆啦 A 夢”一般的能夠在家里幫我們忙的自主服務(wù)機(jī)器人。
從以上介紹中，我們可以知道張浩是一個對機(jī)器人領(lǐng)域非常了解，具備國際視野，而且技術(shù)相當(dāng)全面的創(chuàng)客。在 ifanr·NExT 的活動上，張浩解答了“什么是機(jī)器人？怎么造出一個機(jī)器人？”的問題。
什么是機(jī)器人？
對于這個問題，由美國國防部贊助，國防高等研究計劃署（DARPA）舉辦的機(jī)器人挑戰(zhàn)賽說明中，把現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中的機(jī)器人分為三種：工業(yè)機(jī)器人、遙控機(jī)器人、自主機(jī)器人?，F(xiàn)在機(jī)器人大賽里所比較的，是自主機(jī)器人。
到底有多少，和怎樣的自主機(jī)器人？張浩以國際的機(jī)器人比賽里出現(xiàn)過的機(jī)器人作為說明。
目前來說 DARPA 的機(jī)器人挑戰(zhàn)賽是全球水平最高的機(jī)器人比賽，每一次比賽的主題都不一樣，一般是模擬一些極限的條件下，讓機(jī)器人自己解決特定的任務(wù)。
比如途這寬機(jī)器人，就要解決爬梯的問題
亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽是國內(nèi)能夠接觸到的機(jī)器人比賽，它由 CCTV 舉辦，每一次都會設(shè)置不同的關(guān)卡，讓學(xué)生設(shè)計機(jī)器人，以最快的速度來滿足關(guān)卡里的通關(guān)條件。機(jī)器人世界杯三大系列之一 Robocup@Home 也很有意思，這個比賽里的目標(biāo)是讓機(jī)器人完成自動幫助我們完成家里的瑣事，比如幫忙制作一份三明治之類的。
如何制作出一部機(jī)器人？
張浩這張幻燈片解釋得很清楚，機(jī)器人其實(shí)分為三個部分：機(jī)械、電子、軟件。其中，機(jī)械的作用就好像骨頭，電子部分就好像人體的肌肉和器官，而軟件部分就好像我們的神經(jīng)系統(tǒng)。不過，軟件部分也分為兩種，一種是嵌入式軟件，它的作用就好像我們的脊椎，或者是植物性神經(jīng)系統(tǒng)，能夠讓我們作出基本的反映；另一種高級軟件，往往運(yùn)行在單獨(dú)的筆記本電腦上，它的作用就好像大腦，進(jìn)行復(fù)雜的決策。
對于機(jī)械部分，張浩建議大家首先好好觀察身邊的事物，看它是如何運(yùn)作的，也可以購買關(guān)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的書籍來學(xué)習(xí)。然后，就是通過開源的 CAD 軟件嘗試自己制作機(jī)械組件，這些軟件包括：OpenSCAD、QCAD、FreeeCAD 和 LibreCAD。
機(jī)器人的電子部分是軟件和硬件的奇妙結(jié)合體，它包括了傳動裝置（比如馬達(dá)）、多種傳感 還有嵌入式計算機(jī)等等。
在熟悉認(rèn)識以上電子元件之后，張浩還介紹了幾款開源的 CAD 軟件，輔助我們的電子設(shè)計，包括：KiCAD、gEDA、Frizing。
至于嵌入式計算機(jī)，現(xiàn)在也可以搞到便宜又簡單的開源硬件，比如 Arduino、Raspberry Pi 等等。至于更加高級的軟件部分，則可以選擇 ROS、MoveIt!、Rviz、Gazebo 和 PCL，有了這些操作系統(tǒng)作為支撐，開發(fā)者可以開發(fā)負(fù)責(zé)的軟件，控制機(jī)器人作出復(fù)雜的動作和判斷。
從張浩的分享當(dāng)中，我們可以看出，當(dāng)下機(jī)器人領(lǐng)域開源的工具很多，也就是說，只要動手能力夠強(qiáng)，英語夠好，就可以利用這些開源的工具制作出自己的機(jī)器人。而且還別忘了，中國是制造業(yè)大國，不管機(jī)器人機(jī)械部分還是電子部分，都相比國外更加容易獲取。
