我腦洞大開，讓機器人來給我剪頭發(fā)

時間：2020-09-08 21:46:43

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[導(dǎo)讀]孤身一人，又不想出門找理發(fā)店怎么辦，YouTube 視頻博主 Shane Wighton 又整出了新活。

機器之心報道

機器之心編輯部

孤身一人，又不想出門找理發(fā)店怎么辦，YouTube 視頻博主 Shane Wighton 又整出了新活。

疫情期間，不敢出門找 Tony 老師理發(fā)？

有人會選擇在家理發(fā)，但是需要一套理發(fā)工具和一位心靈手巧的家人。

那獨居青年怎么辦呢？

有人似乎看到了這個需求。YouTube 博主、在家手工愛好者 Shane Wighton 表示，他已經(jīng)開發(fā)出了一款理發(fā)機器人，雖然沒有「洗吹」服務(wù)，但至少能夠解燃眉之急。

對于機器人來說，可能很難和人類理發(fā)師一般，將理發(fā)技巧了然于胸。在最初的版本中，機器人時常翻車：

?這樣腦袋怕是保不住了。

Wighton 花了很多時間去解決了這些程序錯誤，然而最擔心的事情還是發(fā)生了，機器人無法像 Tony 老師那么靈活，它會扯到頭發(fā)：

經(jīng)過一番努力，Wighton 終于解決了大部分問題，幫自己剪了一個還算看得過去的發(fā)型。

和 Tony 老師比較像的是，這位機器人理發(fā)師還會附贈聊天服務(wù)，跟你聊聊天氣什么的。

在視頻中，Shane Wighton 詳細介紹了自己開發(fā)這個剪發(fā)機器人的經(jīng)歷，我們一起來看一下。

機器人理發(fā)，技術(shù)含量很高

在視頻中，Shane Wighton 詳細介紹了自己開發(fā)這個剪發(fā)機器人的經(jīng)歷。

回想一下我們在理發(fā)店剪頭發(fā)的過程。首先，理發(fā)師會將你的頭發(fā)分成幾個象限，然后逐一下手。

這個分頭發(fā)的過程一般是用梳子完成的，因此 Wighton 很自然地想到讓機器人握住兩把梳子：

但問題是，這個操作很難借助攝像頭觀察。在折騰了一陣兒攝像頭問題之后，Wighton 選擇了放棄，換了一個更省事的方法，用一個有吸力的塑料管把要剪的頭發(fā)吸起來：

這個塑料管看上去很像從吸塵器上拆下來的。

這樣一來，頭發(fā)就能立在那里乖乖等著剪刀，而且剪下來的頭發(fā)也不會到處亂掉了。確認這個方法奏效之后，Wighton 將其安在了機器人上。

Wighton 介紹稱，這個剪頭發(fā)用的機器人頭部總共三個伺服裝置：一個類似于人的手指，用來夾住要剪的頭發(fā)；一個用來控制剪刀移動；最后一個用來操作剪刀剪頭發(fā)。

整個裝置運行起來是這樣的：位于最上方的「吸管」將頭發(fā)吸起來立住→機械「手指」過來把頭發(fā)夾住→安在一旁的剪刀湊過來剪：

走到這里，剪頭發(fā)的基本動作算是完成了，接下來就是想辦法讓這個機器人上下左右前后自由移動。因此，除了可伸縮、升降的機械臂之外，Wighton 還給這個機器人配了一個環(huán)形滑軌：

?配上人頭，感覺像一種刑具。

此外，為了讓剪刀能夠調(diào)整角度，Wighton 又加了一個旋轉(zhuǎn)裝置。

剪的過程中還有一個問題：人的頭會動。那么，怎么讓機器人確定你的頭在哪兒呢？Wighton 想到了用深度攝像頭，也就是靠人臉識別 + 深度數(shù)據(jù)確定人頭在 3D 空間中的位置。

但這個方法的缺點在于：攝像頭總是被其他設(shè)備擋住。

這個問題或許可以解決，但 Wighton 認為，如果非要讓攝像頭來做這項工作，軟件將變得非常復(fù)雜。于是，他另辟蹊徑，給最前面的「手指」裝了個開關(guān)：

這個開關(guān)有什么用呢？我們觀察到，在機械臂移動的時候，這個開關(guān)將是最先碰到人頭部的裝置。因此，Wighton 將其設(shè)置為：一旦該開關(guān)碰到人，機械臂就會后退一些，確保安全。

接下來就是確定剪什么發(fā)型的問題了，畢竟這不是剪羊毛。

在程序員的世界里，一切都是參數(shù)化的，發(fā)型也不例外。為了讓機器人理解人類的發(fā)型，Wighton 進行了 3D 建模，用顏色的深淺表示頭發(fā)的長度，即顏色越深頭發(fā)越長：

雖然看起來像是個禿頂?shù)陌l(fā)型，但機器人不會這么認為。

此外，為了讓機器人知道剪發(fā)的角度（比如劉海應(yīng)該橫著剪，耳邊周圍的頭發(fā)要沿著耳朵剪），Wighton 也在 3D 模型上進行了標注。

這些工作都完成之后，Wighton 將建好的 3D 模型導(dǎo)入機器人。后者會根據(jù)該模型制定剪發(fā)計劃，然后逐步執(zhí)行。整個剪發(fā)的過程讓人捏了把汗：

另外，由于代碼 bug，原先 15 分鐘就能完成的剪發(fā)過程硬是被拉長到 1 個小時，求博主心理陰影面積。

和以往一樣，在制作整個機器人的過程中，Wighton 動用了他的等離子切割機等燒錢裝備：

這次的成果再次證明了，Wighton 果然是「有錢、有閑、有知識」。

如果是你，你會用嗎？

拿著剪刀的機器人套在頭上，乍看起來有點嚇人，不知道會有多少人愿意讓它來給自己剪頭發(fā)。

不過這里還有一些讓人安心的理由，說到理發(fā)機器人的發(fā)明者 Shane Wighton，應(yīng)該是一個挺靠譜的技術(shù)宅，前不久他設(shè)計的「百發(fā)百中」籃板也曾經(jīng)在社交網(wǎng)絡(luò)上吸引了眾人的關(guān)注。

這個使用機器人技術(shù)和計算機視覺算法的智能籃板，可以根據(jù)投來籃球的方向自動調(diào)整角度，讓你隨便一扔都是三分球，既然機器人可以做到如此精準，剪個頭發(fā)應(yīng)該還是 ok 的。

Shane Wighton 畢業(yè)于北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校，獲得了機械工程學(xué)士學(xué)位和計算機科學(xué)碩士學(xué)位。他目前在 3D 打印技術(shù)開發(fā)商和制造商 Formlabs 公司擔任首席工程師，熱愛制作各種新奇的玩意。

-END-

       
        
         
          
           
                         
              
               
                
                 
                  
                   
                    
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