推薦一個Github上很酷的開源項目——The Octo-Bouncer

The Octo-Bouncer

Gitub上的開源項目中，不乏一些軟硬件結合的個人DIY項目，雖然很多都是一個人完成，但不妨礙其可以依然做的很高大上。例如本文推薦的項目：The Octo-Bouncer。

先來一段視頻。

pingpong.mp4

作者從有idea到真正實現整整花了5年時間，包括機構、硬件、軟件、算法、顯示、上位機、仿真等等都是自己一步步的DIY出來。

零部件清單

控制器：1x Teensy 4.0 Microcontroller running this code
電機驅動：4x StepperOnline DM442S stepper motor drivers
執行機構(步進電機)：4x Nema 17 Stepper Motors with 5:1 planetary gearbox
電源：1x 48V 8A power supply
攝像頭：1x e-con Systems See3CAM_CU135 camera
PC和OpenCV：1x Windows Computer with OpenCV installed on it
機構CAD：連接
仿真軟件：This custom Windows Application (made with Unity)

原理介紹

首先通過攝像頭拍攝乒乓球的運動狀態，通過PC端的OpenCV進行圖像處理和解算捕捉到的乒乓球的運動姿態和相對位置，並通過運動計算、PID計算等將執行命令通過串口發送到微控制器，由Arduino 微控制器去控制電機驅動版（升壓提功率）驅動電機工作，從而保證乒乓球落在板子中心位置。

事實上這裏的微控制器承擔的工作較爲簡單，主要是接收PC端的控制指令對電機驅動進行控制。而大部分的感知和計算與控制算法都是PC機承擔了。

PC機首先要具備處理120 FPS 640×480 的圖像數據，識別乒乓球的3D位置，計算乒乓球速度，並通過PID算法計算板子的斜度校正值，執行Inverse Kinematic來計算出電機旋轉的角度，最後通過串口發送到微控制器。

微控制器主要做兩件事：1 接收PC機指令；2 產生相應的不僅脈衝。

是不是既有那麼點像四旋翼又有點像倒立擺？

關於結構件

所有的結構件都是鋁製。結構間的好壞直接影響執行效果，如果加工誤差大，算法再好也很難彌補，所以這部分工作其實佔據了作者較多的時間。作者用的是一臺微型cnc來完成所有結構件的製作，爲了控制噪聲還特地還特地加裝了消聲裝置。

完

最後放出小哥的個人博客和GitHub地址：
博客: https://electrondust.com/2020/03/01/the-octo-bouncer/；
Github地址: https://github.com/T-Kuhn。