少年让自行车 “自行”起来

施崇伟

夏日天空，说变就变。忽然一场暴雨袭来，驱赶着马路上的行人、车辆四处逃散。由于雨湿路滑，一个骑自行车的翩翩少年连人带车重重摔倒在路上。少年从地上爬起，重重地叹了一口气：“自行车为什么不能自己驾驶呢？”

自行车自身不带有动力。如果没有人维持平衡，立都立不住。两个轮子的自行车无人驾驭，岂能独立行驶。

那个骑自行车摔倒的少年竟异想天开，一辆车既然不能自己跑，凭什么叫“自行”车？这一摔，摔出了他的奇思妙想：研发一辆完全脱离人力的自行车，让它无须人扶便可以站立，还能跑起来，并规划前进路线，让自行车真正名副其实。

这个小伙子叫稚晖君，是华为“天才少年计划”里的AI算法工程师，正致力于自研深度学习推理框架与移动计算平台的异构加速相关技术。

说干就干！稚晖君选择漂移玩家最爱的“死飞”自行车进行改造。这种自行车结构简单，没有刹车，减速全靠反向蹬车，适合改造。他在设计软件CAD中建模，制作出一辆数字模拟自行车来重组车身结构。

要能“行”，首先得能“立”。卫星能在没有摩擦力的太空完成姿态调整，依靠的是角动量守恒定律。

稚晖君从这个原理得到启示：在车架上安装无刷电机和金属动量轮。动量轮转动时，会产生角动量，抵消车辆左右倾倒的力，让自行车维持屹立不倒。这个看似奇怪的设备，解决了无人自行车保持左右平衡的问题。

让车“自行”的关键是它的“电子大脑”，由控制车体的主控模块和负责勘探路况、规划路线的AI计算单元两种芯片构成。稚晖君设计出一块4层结构的电路板，再设计出软件框架，用于芯片间的通信。

和人一样，自动自行车还得有控制动力的“心脏”。稚晖君自行研发的Ctrl二代驱动器，可以对电机实现像素级控制，被用于控制车上的4个电机运转。

就这样，部件全部安装完毕，自行车改装完成。但此时的自行车还只是个没有“灵魂”的空壳，给它注入“灵魂”，这个过程涉及AI调教。稚晖君设计了一套数学模型，再把参数和算法都输入游戏引擎Unity中进行仿真计算。

历经4个月的设计、安装、试验，奇迹发生了。

一辆可以识别物体，自动避障，自主探索陌生环境，规划行驶路径，即使没有人骑，它也能自己溜达的、真正意义的“自行车”，即：具有人工智能的自动行驶自行车橫空出世了。

稚晖君称自己为“野生钢铁侠”，因为他很喜欢电影里的钢铁侠，他说：“怀揣着冒险精神，设计制作一些东西，用科技改变未来，是我的梦想。”