前言

天赋大神的作品！无人驾驶自行车，快来了解一下吧。

大家有没有想过这样一个问题：什么是自行车？

——这还需要问吗？ ——当然，这当然需要问！

自行车当然是不需要人驾驶，自己就能行驶的车。

自动驾驶自行车的诞生

2021年被称为自动驾驶技术爆发的一年，许多不同行业的公司纷纷涉足汽车制造领域。这时，一位B站UP主提出了一个想法：为什么不制作一辆自动驾驶自行车呢？

这并不是玩笑！这位被称为野生钢铁侠、华为天才少年、AI算法工程师的稚晖君最近刚刚发布了这个项目。

设计理念

稚晖君在一次骑自行车摔伤后决定不再就此放弃。他表示，正在着手设计一辆自动驾驶自行车，而这一次他说到做到！

硬件改造

要实现自动驾驶，首先需要对自行车进行硬件改造。稚晖君需要加入自动控制系统，同时搭载一系列传感器组成的感知网络，并配备一个强大的计算芯片作为大脑。

第一步：让自行车动起来

首先是结构上的改造。在CAD软件中建立自行车的数字模型，再在计算机上进行详细的改造设计。最终，稚晖君给自行车装上了两个巨大的无刷电机，一个控制龙头的舵机，以及一系列传感器，包括RGBD深度相机、加速度计、陀螺仪和激光雷达。电池使用的是6S航模动力锂电池，续航时间约为2至3小时。主控计算模块则安装在座椅后方。

无机器大脑

接下来是给自行车装上“大脑”。稚晖君将计算单元分为“小脑”和“大脑”，分别负责低算力、低时延任务和高算力、高时延任务。小脑部分使用了ESP32，而大脑则使用了昇腾边缘计算机芯片昇腾310 AI处理器。此外，他还设计了一个载板，将这两个计算单元整合在一起。

注入灵魂

接下来是最关键的部分——注入灵魂。这涉及到机器人设计的核心部分。稚晖君运用了多种算法，包括LQR控制器和PID算法，以及二阶巴特沃斯滤波器和卡尔曼滤波器，确保系统的稳定性。经过长时间的参数调整，自行车终于实现了平稳运行。

自动驾驶功能

现在，自行车已经具备了基本的自动驾驶功能。它能够保持平衡，即使受到冲击也能稳定行驶。此外，自行车还配备了深度相机，可以在电脑上实时查看画面，并结合AI算法实现自动避障和跟随等功能。

展望未来

虽然稚晖君的设计已经非常出色，但还有很大的改进空间。比如，他计划将传统的龙头结构换成谐波减速伺服电机直驱，以提高行驶的平稳性。此外，目前这套系统还无法载人，只能真正实现无人驾驶。不过，这一项目展示了自动驾驶技术的巨大潜力。

结语

稚晖君的设计灵感来源于清华大学的一款自动驾驶自行车。他希望复现一个类似的项目，并将其命名为XUAN。有兴趣的同学可以尝试复现这一设计。

关于作者

稚晖君是华为“天才少年”计划的一员。他在嵌入式和计算机领域有着丰富的经验，目前担任华为AI架构师。他的创新精神和精湛技艺赢得了众多电子爱好者的尊敬。