开发出百发百中的篮板后，YouTuber 要拿数位工具机与 3D 列印做什么？
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YouTube 奇人不少，如致力用3D 列印、等离子切割、点焊、数控机床等硬核技术做些新奇小玩意的 Shane Wighton。
今年 3 月 4 日开通 YouTube帐号后不久，Shane Wighton 就凭着长 21 分 6 秒的影片轻松获得 502 万次观看。借助蒙地卡罗方法暴力求解，设计出号称百发百中的曲面篮板。
5 月 Shane Wighton 又脑洞大开，设计一块能即时辨识球方向和速度、立即调整角度、保证进球的平面篮板。
的确看起来更智慧了。
网友大呼 NBA 不用玩了，小米集团副总裁、技术委员会主席崔宝也表示：
为什么不再硬一点，透过视觉辨识技术＋传动装置，让篮框上下移动并自动调整角度，使每次投篮都是空心球？
这周 YouTube网友盼星星盼月亮，终于盼到 Shane Wighton 的“万圣节特辑”：利用机器人，刻好万圣节南瓜装饰。
先来感受一下。
这款会刻南瓜的机器人，灵感来自一款剪发机器人。7 月，Shane Wighton 透过硬件 DIY 进军美发业。
首先选择想要的发型，点击 Enter。
接下来只需钻进机器，接受机器手臂 360 度旋转式修剪，就可变回帅哥美女了。
不仅如此，机器人还会和顾客尬聊几句，只聊天气不聊办卡，用户体验可说是满分。
机器人硬件主要部分是五轴数位工具机，外加 4 个控制电机的大型磁碟机、与电脑相连的微控制器、一台可脸部辨识和深度资学习找到人头确切位置的英特尔 Realsence 深度相机。
Shane Wighton也再次拿出看家本领，如等离子切割、点焊、3D 列印等技术。
软件方面，采用 3D 建模，以便机器人更理解顾客头型、发型、不同区域头发的长短粗细差异等。
看起来不复杂，但 Shane Wighton 的确考虑到很多细节。如理发师剪头发前要先用梳子分出一缕头发，他起初打算借助镜头观察，设计类似装置（如下图）。
但最终颇具创新的点子是：用类似吸尘器一样的软管把头发吸起来修剪。
只会抓剪头发自然不够，Shane Wighton 还有一些巧思：
- 加入机器整体旋转功能，顾客无需一直转头，机器人会自行 360 度旋转。
- 设定许可权，当机器转到额头部分时改变修剪手法，避免剪出“狗啃式刘海”。
- 机器手臂最尾端加入开关，每当开关碰到人就会自动往后退一定距离（距离也精密计算，不同发型长短设定也不同），避免伤到人。
机器人硬派刻南瓜
有了 DIY 理发机器人的经验，Shane Wighton 赶在万圣节表演一出刻南瓜大戏。至于为什么要用机器人刻南瓜，影片一开始 Shane Wighton就解释：
大家都说我很幸运，机器人没戳烂我的脸。于是我在想，把脑瓜换成南瓜，用机器人来戳一戳，是怎样的体验？
为了解答疑惑，Shane Wighton 打算改造理发机器人。他的设想中，万物皆可用南瓜刻出来。如妻子瞪自己的样子。
起初他的想法是：把理发机器人的“剪刀手”卸下来，换成铣床为主轴。
铣床是工具机的一种，主要是透过铣刀（旋转刀具）加工平面、沟槽、分齿零件、螺旋形表面等各种曲面，机械制造修理方面都有广泛应用。接着，为使系统严格符合数控铣床要求，再利用 CAD 于软件层面相应调整。
然而一番操作后，Shane Wighton 发现残酷的事实：仅圆形轴承还能派得上用场。于是他决定拆解理发机器人，从 0 到 1 重构元件重构：
此次用到的有机械加工、用光固化印表机 Form 3 的 3D 列印、 车床加工、焊接、雷射切割等等。
建好硬件后，Shane Wighton开始写软件──这也是成功关键。
关于如何用南瓜刻万物，Shane Wighton觉得只要把纸上图案刻到南瓜上就好，但要把 2D 转为 3D 并不简单。
要解决问题方法只有一个：荷兰地图学家 G.Mercator 于 1569 年创立的麦卡托投影法。麦卡托投影法是等角的圆柱形地图投影法，维基解释是：
以此投影法绘制的地图，经纬线于任何位置皆垂直相交，使世界地图可绘制在一个长方形上。由于可显示任两点间的正确方位，航海用途的海图、航路图大都以此方式绘制。投影中线型比例尺在图中任意一点周围都保持不变，从而可以保持内地轮廓投影后的角度和形状不变（即等角）；但麦卡托投影会使面积产生变形，极点的比例甚至达到了无穷大。
通俗来讲，这是一种在纸上展开球体的方法，我们今天看到的地球平面展开图就是以麦卡托投影法得到的。
借助这方法，Shane Wighton 又进行大量研究、推算、更新。
最后机器人对南瓜刻出想要的图形。比如这颗南瓜灯。
再如 Shane Wighton妻子的头，画风有点诡异。
不少网友都赞叹Shane Wighton的创新力和行动力，但如果有人问 Shane Wighton为什么费这么大工夫做小东西，或许可用某微博网友的评论回答：
技术狂人可能会用手机发射讯号到外太空卫星，再由卫星发射讯号回来，只为了控制桌上台灯的开关，只为了证明：我能做到，i made it!
（本文由 雷锋网 授权转载；图片来源：影片截图）
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