少年讓自行車“自行”起來

□施崇偉

夏日天空，說變就變。忽然一場暴雨襲來，驅(qū)趕著馬路上的行人、車輛四處逃散。由于雨濕路滑，一個騎自行車的翩翩少年連人帶車重重摔倒在路上。少年從地上爬起，重重地嘆了一口氣：“自行車為什么不能自己駕駛呢？”

自行車自身不帶有動力。如果沒有人維持平衡，立都立不住。兩個輪子的自行車無人駕馭，豈能獨立行駛。

那個騎自行車摔倒的少年竟異想天開，一輛車既然不能自己跑，憑什么叫“自行”車？這一摔，摔出了他的奇思妙想：研發(fā)一輛完全脫離人力的自行車，讓它無須人扶便可以站立，還能跑起來，并規(guī)劃前進路線，讓自行車真正名副其實。

這個小伙子叫稚暉君，是華為“天才少年計劃”里的AI算法工程師，正致力于自研深度學習推理框架與移動計算平臺的異構加速相關技術。

說干就干！稚暉君選擇漂移玩家最愛的“死飛”自行車進行改造。這種自行車結構簡單，沒有剎車，減速全靠反向蹬車，適合改造。他在設計軟件CAD中建模，制作出一輛數(shù)字模擬自行車來重組車身結構。

要能“行”，首先得能“立”。衛(wèi)星能在沒有摩擦力的太空完成姿態(tài)調(diào)整，依靠的是角動量守恒定律。

稚暉君從這個原理得到啟示：在車架上安裝無刷電機和金屬動量輪。動量輪轉(zhuǎn)動時，會產(chǎn)生角動量，抵消車輛左右傾倒的力，讓自行車維持屹立不倒。這個看似奇怪的設備，解決了無人自行車保持左右平衡的問題。

讓車“自行”的關鍵是它的“電子大腦”，由控制車體的主控模塊和負責勘探路況、規(guī)劃路線的AI計算單元兩種芯片構成。稚暉君設計出一塊4層結構的電路板，再設計出軟件框架，用于芯片間的通信。

和人一樣，自動自行車還得有控制動力的“心臟”。稚暉君自行研發(fā)的Ctrl二代驅(qū)動器，可以對電機實現(xiàn)像素級控制，被用于控制車上的4個電機運轉(zhuǎn)。

就這樣，部件全部安裝完畢，自行車改裝完成。但此時的自行車還只是個沒有“靈魂”的空殼，給它注入“靈魂”，這個過程涉及AI調(diào)教。稚暉君設計了一套數(shù)學模型，再把參數(shù)和算法都輸入游戲引擎Unity中進行仿真計算。

歷經(jīng)4個月的設計、安裝、試驗，奇跡發(fā)生了。

一輛可以識別物體，自動避障，自主探索陌生環(huán)境，規(guī)劃行駛路徑，即使沒有人騎，它也能自己溜達的、真正意義的“自行車”，即：具有人工智能的自動行駛自行車橫空出世了。

稚暉君稱自己為“野生鋼鐵俠”，因為他很喜歡電影里的鋼鐵俠，他說：“懷揣著冒險精神，設計制作一些東西，用科技改變未來，是我的夢想?！?/p>