難以想象，這竟然是一個18歲高中生獨立做出來的機器人！

無論室內外，都能實現跟蹤：

就連在黑夜里跟著走，也No problem：

當坐騎也完全沒問題：

原理確定、外形設計、電路連接、代碼編寫，所有工作耗時200天。

而且，全部由這位叫做凌十七的B站Up主一人完成！

視頻上傳不到3天，就斬獲近百萬播放量。

本來，自主導演的機器人故事和硬核DIY機器人全流程已經足夠惹眼。

在視頻即將結束時，Up主還掏出樂器，為這一項目獻曲一首，直接引爆了彈幕：

請問還有什么是您不會的呢？

六邊形戰士！

寶藏男孩？！

從程序員，到導演，到音樂愛好者，多種身份無縫切換！

這到底是怎樣的一位Up主？

這又是怎樣的一個機器人？

從建模到制作，全自主設計

要做一個什么樣的機器人呢？

凌十七給出了他心目中的標準：

鋼結構，塑料外殼。

能跟隨，能跑，能裝東西，能拉著走，關鍵……還能坐。

畫好了設計圖，18歲的少年沉吟道：可行。

那就開始，第一步：建模！

大家來感受一下這個建模工作量：

拉近了看，整個機身的設計并非粗糙直白的幾何形狀，而是參考人體工學，從穩定性和實用性等方面進行了設計：

建模完成后，就迎來了下一個頭禿程度不輸建模的環節——

外殼制作。

讓模型從電腦來到現實里，凌十七選用以水洗樹脂為材料進行3D建模。

這聽起來似乎不需要過多的操作，只要坐在機器前等著收成品就好：

但實際嘗試起來，問題可就太多了：

使用水洗樹脂作為打印耗材可能會出現開裂問題

在成品外殼過薄時會出現更嚴重的變形，進而導致無法安裝

超大尺寸的零部件對于組裝精度的要求非常高

這中間沒有捷徑，只有一次次進行地嘗試、調整、再嘗試、再調整。

樣子成型了，接下來就是給零部件們上補土。

這道工序能在統一底色的同時，填補了打印表面出現的不平整。

然后就是外表制作的最后一步，刷漆：

現在，“很沒有技術含量，非常無聊且浪費時間”的外殼制作環節完成了。

再來看機器人的眼睛，凌十七所選用的二維激光雷達：

他一共使用了兩個雷達，并都根據通信規則重寫了解包算法。

好，接下來就是去制作機器人的心臟了！

凌十七選擇了單片機作為主控設備，來控制無刷電機和舵機，并進行遙控、驅動和跟隨速度方向的最終判斷：

然后將樹莓派作為跟蹤算法輸出設備，串口傳輸數據給單片機：

這里的單片機和樹莓派都由一個統一的10A降壓模塊供電。

但由于樹莓派USB可提供的電流非常小，而雷達又是直接從USB端口拉供電的，所以一開始常常會陷入無限重啟的狀態中。

因此，凌十七把雷達中的電路供電壓（VCC）單獨引到了5V，解決了這個問題。

至于完整的跟蹤功能，凌十七一共用了250行代碼來實現。

和外殼制作相比，代碼書寫稱得上是“很有技術含量，非常不無聊且花費時間”了。

畢竟，在最后列出來的已解決的問題中，程序方面的例子是最多的：

要能在硬件支持范圍之外跟蹤目標，因此限制了跟蹤角度，超出后重新尋找目標；

要防止在丟失目標時亂跑，因此就通過程序使在探測到目標距離過長時停止跟蹤；

還要能夠及時與單片機通信，防止通信過多丟失數據，以及非線性的轉向算法……

而最終，設計圖里所提到的功能，已經基本實現了。

除了開頭提到的功能外，存儲東西也完全沒問題：

站在自己這十分有說服力的雜亂地面上，凌十七這樣表示：

這是我這輩子目前開發過最難的項目。

機器人背后的故事

沒錯，從0到1打造一個機器人，對于機器人專業的學生來說也許不難，但對于高中生而言，需要自學從編程、電路到自動控制的所有技術知識。

軟件上，所有程序和軟硬件代碼都需要自行調試、優化，算法上修過的bug可以說是“不計其數”：

硬件上，在對機身進行建模時，凌十七雖然專門學習了相關的設計方法：

但自己動手做的時候，僅僅是外殼設計這個“看起來沒啥技術含量”的工作，就耗費了相當長一段時間，壞過好幾個外殼：

可想而知，除了外殼，在建模和設計上還有多少需要更換的零部件。

凌十七自己也表示，最后產出的零件垃圾甚至“能再造一臺機器人”出來：

后來好不容易做好后，機器人又損壞了一次。

2020年8月開始設計、10月制作，但在12月份進行戶外拍攝的時候，這個機器人的“頭部”意外掉了。

由于脖子連接處的舵機很不牢靠，最初只是搭在機器人身上，很容易取下來，導致雖然在家中實驗時沒出現任何問題，但在不平坦的路面上卻無法hold住，最終壞了。

了解這一情況后，凌十七改進了機器人結構，全部采用螺絲固定，就沒有再出現類似的問題。

但也正是因為這件事，項目被迫中止了一段時間，后來拆除接近1/3的機器人外殼，重新制作后，才于2021年4月左右完成。

當然，也并非只調整了外殼，這次改裝也對軟件進行了重新升級。

雷達上，加入了三四個算法，主要是為了優化通信和雷達的無效數據，還有幾個是為了排除跟蹤時可能出現的誤導、或是某些嚴重影響運行效果的情況；

驅動算法上，也經過了參數調整優化，但這一操作并不規范，基本是在試錯，如果進行更正式的項目的話，可能會算好一個正規的模型，再進行編程。

所有算法都是凌十七自行編寫的，沒有參考其他算法：

畢竟沒見過類似產品，而且在確定原理的時候，腦子里就已經想好邏輯了，所以也沒想過要找別人的代碼。

經過9個月打磨的機器人，從各方面來說都較為優秀，不過對于凌十七來說，還是有可以繼續改進的地方。

一方面，機器人并不能做出表情，所有視頻中的表情都是后期處理上去的，也就是特效制作。

凌十七表示，原本是想外包特效，結果發現外包能力不足，做出來的特效太拉垮……所以就自己學著去做了，效果確實要更好。

當然，直接顯示表情也是可以做到的，只是“目前市面上已經有很成熟的算法了”，因此他沒有考慮作為機器人的“亮點”來完成。

另一方面，從機器人本身來說，物理穩定性不好；而避障算法所采用的兩代激光雷達，也都受光照影響，效果與預期有差距，戶外的表現不夠好。

如果有時間再優化的話，凌十七打算將兩個激光雷達和攝像頭進行結合，會讓戶外跟蹤更加穩定。

至于為什么要做這個機器人？

凌十七表示，最初是想找個人幫忙拎設備（如錄視頻所用的三腳架、攝像機），后來意識到，這件事可以“不必由人來完成”。

要是能做個自動拉貨車，還能當代駕，豈不美哉。

雖然后期確實投入了巨大的精力，但從完成度來看，效果還是非常不錯的。

而機器人小D（Devil）的名字，則來源于一首名為《Devil Swing(Remix)》的歌。

也正是因為這個項目，讓凌十七決心從電子工程轉專業（此前已被佐治亞理工學院錄取），去學習AI和機器人。

△原本想要學習的專業

在接受量子位采訪中，凌十七表示，自己通過這個項目意識到，以后可能是算法的天下，所以想把重心更多地放到編程上。

“想轉專業去搞AI&機器人”

凌十七來自上海師范大學附屬中學（上師大附中），前16年也與其他中學生一樣，“基本在應對考試中度過”。

高一，凌十七通過競賽接觸到機器人，從此打開了新世界的大門。

視頻中可見，除了在“機器人綜合技能”和“電子控制項目”比賽中獲得一等獎以外，凌十七還發明了一種“激光定位特殊用途使用的遙控裝置”，并斬獲多個獎項。

凌十七表示，雖然這些比賽“含金量不高”，但成功激起了他對機器人的興趣：

當我第一次發現，我能讓自己以外的事物按照我的意志運行的時候，何其感動，何其震撼，就感覺一切從未如此充滿意義。

機器人就是照亮我人生道路的第一道光。

他于2019年開始上傳視頻，并于2020年初制作了一把小刀，帶電路、能發光的那種，播放量一下子從幾萬沖上了一百多萬：

接下來的一個視頻中，這把小刀直接進化成了能噴火、變色的光劍，播放量達到了200W+，也坐實了“手工UP主”的名聲：

在那之后，機器人小D一打造就是9個月，轉眼來到2021年。

期間，凌十七一度有過想要放棄的念頭，“感覺再搞下去自己就要不正常了”，但最終還是堅持了下來。

也正是在這個項目中，他找到了自己未來前進的方向。

對于這個機器人，不少大V激情轉發：

B站官方也熱烈鼓勵：

值得一提的是，凌十七的技能點并不僅限于機器人、導演和彈琴，據他的高中同學表示，畫畫、編曲等等技能點也已經點亮。

對于未來，凌十七表示，更有可能去創業，做產品或是搞創作。如果投身科研的話，大概率會想要研究通用人工智能（AGI）方向。

雖然這個機器人還沒有涉及AI方向的算法，不過凌十七表示，已經打算開始從CV學起，做一些相關的AI小項目，例如物體、形狀識別等算法。

他會在AI領域擦出什么樣的火花？

讓我們拭目以待。