機器之心報道
編輯:小舟、蛋醬
成熟的籃闆,都能夠自己找到籃球。
在百發百中這件事上,Youtube 博主 Shane Wighton 似乎存在一些執念。從最開始的百發百中籃筐,到後來的百發百中弓箭,Shane Wighton 的每一個發明都足夠驚豔。但他還在不斷改進這些神器,讓它們在任何情況下都能「百發百中」。
現在,他把百發百中籃筐做到了「最終進化版」。目前,就算你是躺着投籃、用腳投籃,也能保證「百發百中」:
兩年四次改進:真的很難投不中
最新的視頻發布後,又一次登上了 YouTube 的熱榜。我們先來回顧一下前幾個版本的樣子。
2020 年 4 月,Shane Wighton 在 YouTube 頻道上傳了第一版「百發百中」籃闆的制作過程。他設計了一塊曲面籃闆,其彎曲弧度經過了精密的計算,讓球技很差的人也能輕松進球。
在第二版中,Shane Wighton 用上了機器人和計算機視覺技術,籃闆可以前後、上下、左右來回晃動,并加上了視覺識别系統。當球打在籃闆上的時候,籃闆會自己調整角度,把球彈到籃筐裡。
即使如此,也存在一些會讓籃闆「翻車」的 bug。假設一個人的球技差到砸不中籃闆,那這款「百發百中」籃闆也是愛莫能助。此時籃闆甚至會落井下石,語音反饋一句:「you really suck at basketball」……
所以在第三版中,Shane Wighton 又做出了重大改進:讓籃闆動起來接球,而你隻負責往牆上扔球就可以。
可是仍然存在一個問題:假如我的球扔得不夠遠呢?
Shane Wighton 讓籃闆又一次進化,給出了一個滿意的答案:它已經是一個成熟的籃闆,開始學會自己找球了。
這款自帶牽引繩的籃闆,能夠在一個十幾平方的場地内絲滑移動:
失敗是一件很難的事,無論你從什麼位置、用什麼方式投球,基本上一投就中:
技術原理分解
就是說,投籃這件事一定是「投球入籃」嗎?讓籃筐自己「找球」或許更準一點。
首先,我們需要有一個能自由移動的籃筐。Shane Wighton 在一個房間裡安裝了多條軸線,讓籃闆和籃筐能夠移動到房間的任意位置:
這些軸線是從牆角出發的鋼繩,與牆壁呈一定的角度,如果全部是水平豎直的,那麼籃筐移動時就會撞到投籃的人:
在轉角處需要用滑輪來牽引這些鋼繩:
籃闆和鋼繩則用勾環連接:
到了這一步,一個能自由移動的籃筐就基本搭建好了。因為軸線與牆壁成角度,所以籃筐不僅可以移動,還可以旋轉方向:
操縱這樣一個覆蓋全房間的大型裝置必然會消耗很多能量,所以 Shane Wighton 給裝置加了一個柴油發電機:
根據籃球的移動位置,Shane Wighton 編寫了操縱程序,并寫入一塊芯片。籃筐移動裝置的運作機理如下圖所示:
之前在「百發百中弓箭」上,Shane Wighton 給弓箭安裝了反光球,并用一套「鷹眼」系統精準定位弓、箭、飛盤的位置。這次 Shane Wighton 在籃球上也用到了類似的「機關」—— 給籃球均勻貼上反光貼
籃球的位置能夠被「鷹眼」系統精準捕捉:
但是籃球與弓箭不同,運動軌迹不是單一的抛物線,籃球甚至可以落到地上彈起再進籃筐:
那麼問題來了,籃筐什麼時候移動着去接球?如果時機不對,籃闆也可能撞倒人:
Shane Wighton 發現可以構建牽引籃筐的軸線與籃球運動軌迹之間的關系,進而影響籃筐的移動路徑:
為了更精準地找到球進入球框的位置,Shane Wighton 在每根軸線上也安裝了反光球,軸線多條可能軌迹的交點即為籃球進筐的位置:
最後,為了防止籃球撞到牆壁後軌迹變成豎直水平方向,Shane Wighton 把籃球上原有的反光貼換成了嵌入籃球的反光球:
當然,成功來得并不容易,Shane Wighton 也翻車了好幾次:
幾經改進之後,他終于實現了想要的效果,給妻子展示了一番:
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