機器之心報道
機器之心編輯部
孤身一人，又不想出門找理發店怎麼辦，YouTube 視訊部落客 Shane Wighton 又整出了新活。
疫情期間，不敢出門找 Tony 老師理發？
有人會選擇在家理發，但是需要一套理發工具和一位心靈手巧的家人。
那獨居青年怎麼辦呢？
有人似乎看到了這個需求。YouTube 部落客、在家手工愛好者 Shane Wighton 表示，他已經開發出了一款理發機器人，雖然沒有「洗吹」服務，但至少能夠解燃眉之急。
對于機器人來說，可能很難和人類理發師一般，将理發技巧了然于胸。在最初的版本中，機器人時常翻車：
這樣腦袋怕是保不住了。
Wighton 花了很多時間去解決了這些程式錯誤，然而最擔心的事情還是發生了，機器人無法像 Tony 老師那麼靈活，它會扯到頭發：
經過一番努力，Wighton 終于解決了大部分問題，幫自己剪了一個還算看得過去的發型。
和 Tony 老師比較像的是，這位機器人理發師還會附贈聊天服務，跟你聊聊天氣什麼的。
在視訊中，Shane Wighton 詳細介紹了自己開發這個剪發機器人的經曆，我們一起來看一下。
機器人理發，技術含量很高
在視訊中，Shane Wighton 詳細介紹了自己開發這個剪發機器人的經曆。
回想一下我們在理發店剪頭發的過程。首先，理發師會将你的頭發分成幾個象限，然後逐一下手。
這個分頭發的過程一般是用梳子完成的，是以 Wighton 很自然地想到讓機器人握住兩把梳子：
但問題是，這個操作很難借助攝像頭觀察。在折騰了一陣兒攝像頭問題之後，Wighton 選擇了放棄，換了一個更省事的方法，用一個有吸力的塑膠管把要剪的頭發吸起來：
這個塑膠管看上去很像從吸塵器上拆下來的。
這樣一來，頭發就能立在那裡乖乖等着剪刀，而且剪下來的頭發也不會到處亂掉了。确認這個方法奏效之後，Wighton 将其安在了機器人上。
Wighton 介紹稱，這個剪頭發用的機器人頭部總共三個伺服裝置：一個類似于人的手指，用來夾住要剪的頭發；一個用來控制剪刀移動；最後一個用來操作剪刀剪頭發。
整個裝置運作起來是這樣的：位于最上方的「吸管」将頭發吸起來立住→機械「手指」過來把頭發夾住→安在一旁的剪刀湊過來剪：
走到這裡，剪頭發的基本動作算是完成了，接下來就是想辦法讓這個機器人上下左右前後自由移動。是以，除了可伸縮、升降的機械臂之外，Wighton 還給這個機器人配了一個環形滑軌：
配上人頭，感覺像一種刑具。
此外，為了讓剪刀能夠調整角度，Wighton 又加了一個旋轉裝置。
剪的過程中還有一個問題：人的頭會動。那麼，怎麼讓機器人确定你的頭在哪兒呢？Wighton 想到了用深度攝像頭，也就是靠人臉識别 + 深度資料确定人頭在 3D 空間中的位置。
但這個方法的缺點在于：攝像頭總是被其他裝置擋住。
這個問題或許可以解決，但 Wighton 認為，如果非要讓攝像頭來做這項工作，軟體将變得非常複雜。于是，他另辟蹊徑，給最前面的「手指」裝了個開關：
這個開關有什麼用呢？我們觀察到，在機械臂移動的時候，這個開關将是最先碰到人頭部的裝置。是以，Wighton 将其設定為：一旦該開關碰到人，機械臂就會後退一些，確定安全。
接下來就是确定剪什麼發型的問題了，畢竟這不是剪羊毛。
在程式員的世界裡，一切都是參數化的，發型也不例外。為了讓機器人了解人類的發型，Wighton 進行了 3D 模組化，用顔色的深淺表示頭發的長度，即顔色越深頭發越長：
雖然看起來像是個秃頂的發型，但機器人不會這麼認為。
此外，為了讓機器人知道剪發的角度（比如劉海應該橫着剪，耳邊周圍的頭發要沿着耳朵剪），Wighton 也在 3D 模型上進行了标注。
這些工作都完成之後，Wighton 将建好的 3D 模型導入機器人。後者會根據該模型制定剪發計劃，然後逐漸執行。整個剪發的過程讓人捏了把汗：
另外，由于代碼 bug，原先 15 分鐘就能完成的剪發過程硬是被拉長到 1 個小時，求部落客心理陰影面積。
和以往一樣，在制作整個機器人的過程中，Wighton 動用了他的等離子切割機等燒錢裝備：
這次的成果再次證明了，Wighton 果然是「有錢、有閑、有知識」。
如果是你，你會用嗎？
拿着剪刀的機器人套在頭上，乍看起來有點吓人，不知道會有多少人願意讓它來給自己剪頭發。
不過這裡還有一些讓人安心的理由，說到理發機器人的發明者 Shane Wighton，應該是一個挺靠譜的技術宅，前不久他設計的「百發百中」籃闆也曾經在社交網絡上吸引了衆人的關注。
這個使用機器人技術和計算機視覺算法的智能籃闆，可以根據投來籃球的方向自動調整角度，讓你随便一扔都是三分球，既然機器人可以做到如此精準，剪個頭發應該還是 ok 的。
Shane Wighton 畢業于北卡羅來納大學夏洛特分校，獲得了機械工程學士學位和計算機科學碩士學位。他目前在 3D 列印技術開發商和制造商 Formlabs 公司擔任首席工程師，熱愛制作各種新奇的玩意。曾發表專利：Additive fabrication support structures（增材制造支援結構）。
也許是疫情期間在家辦公讓 Wighton 覺得有空實作一些腦中存在的構想，他于 2020 年 3 月開通了自己的 YouTube 頻道，短短四個月已經收獲了超過 28 萬訂閱者。