编辑导语：

作者：代润泽、陈大鑫、刘冰一；微信公众号：AI科技评论

什么是自行车？B站一位UP主可能会给你一个与众不同的回答，即不用人力就能自己行驶的车。如今，越来越多人在媒体平台上发布他们的奇思妙想，展示了无限创意。文中的AI算法工程师稚晖君便是如此，让我们一起来看一下。

不知道大家从小到大有没有思考过这样一个问题：什么叫自行车？

——啊？这还用问吗？

——对啊，这还用问吗？

自行车那当然是不靠人骑着它自己就能行驶的车啊。

考虑到2021年是自动驾驶爆发元年，造手机的、送外卖的、卖袜子的等等各种大厂纷纷入局造车。

这时一位B站UP主表示道，何不做一辆能自动驾驶的自行车？

这不是在开玩笑！

这是野生钢铁侠、华为天才少年、AI算法工程师稚晖君昨天刚刚“发布”的一个新项目。

稚晖解释道，他前段时间不小心骑自行车摔伤了，休养后直言不能就这么算了！表示，正在着手设计自动驾驶自行车，这是说到做到了！

话不多说，直接来看看他是怎么完成的吧。

让自行车变成自动驾驶，首先需要的是硬件改造，加入自动控制系统。

其次，为了将驾驶员的工具人存在性去掉，需要给车子搭载一整套传感器组成的感知网络，以及一个算力足够强大的计算芯片作为大脑。

最后就是在前面的硬件基础上开发实现一套感知和控制算法，俗称注入灵魂。

一、第一步，让车子跑

对于结构上的改造——先在CAD上面建模，得到一辆虚拟自行车，也可以称之为自行车的数字孪生。

有了车体模型，所有的改造工作都可以在计算机上完成，只需加上“一点点”的细节，那么最终的改造方案就出来了：

先给车子安装两个巨大的无刷电机，以及一个控制龙头的舵机。

传感器方面搭载了一个RGBD的深度相机，加速度计和陀螺仪，以及一个激光雷达。

电池使用的是6S的航模动力锂电池，续航大约有2-3小时。

主控计算模块被安置在了座椅的后方。

而驱动结构方面，关于控制龙头的旋转舵机，前后方向的平衡靠两个轮子的支撑和地面摩擦力，至于左右的平衡，当在骑行状态下，可以靠着左右调节龙头来获得转向加速度以此来抵消重力的影响。

那么静止状态下如何保持左右平衡呢？

要靠角动量守恒，上过小学二年级的都知道角动量守恒定律是自然界中最普遍的守恒定律之一。

当系统一个动力角动量发生变化的时候，就会将力矩传递给其他物体。所以这辆自行车中间的无刷电机，其实就是驱动一个金属的动量轮。

实际上这也是在太空中卫星 在没有摩擦力的情况下调整自身姿态的一样的原理。

而后面的无刷电机就是靠摩擦力驱动后轮，让车子整体前后运动。

关于零件的加工，其中一部分零件可以用3D打印来制作，不过考虑到功率问题，3D打印塑料的硬度和刚性都不太适合作为核心的结构件，因此用于固定电机的零件，稚晖君还是选择用金属来加工。

所有的零件配齐组装完成后，就需要安装电力系统了 ，也就是主控模块和 AI计算单元。

二、第二部分，让车子有机器大脑

和人类一样，将计算单元分为小脑和大脑，那么小脑部分就分为低算力、低时延、运行实时系统，大脑部分就分为高算力、高时延、运行非实时操作系统，用于感知、思考和决策。

在这个系统中使用的是在HoloCubic里面的MCU，ESP32作为小脑。

大脑则应用了昇腾边缘计算机芯片昇腾310 AI处理器。