推荐一个Github上很酷的开源项目——The Octo-Bouncer

The Octo-Bouncer

Gitub上的开源项目中，不乏一些软硬件结合的个人DIY项目，虽然是很多都是一个人完成，但不妨碍其y可以依然做的很高大上。例如本文推荐的这个项目The Octo-Bouncer。

先来一段视频。

pingpong.mp4

作者从有idea到真正实现整整花了5年时间，包括机构、硬件、软件、算法、显示、上位机、仿真等等都是自己一步步的DIY出来。

零部件清单

控制器：1x Teensy 4.0 Microcontroller running this code
电机驱动：4x StepperOnline DM442S stepper motor drivers
执行机构(步进电机)：4x Nema 17 Stepper Motors with 5:1 planetary gearbox
电源：1x 48V 8A power supply
摄像头：1x e-con Systems See3CAM_CU135 camera
PC和OpenCV：1x Windows Computer with OpenCV installed on it
机构CAD：连接
仿真软件：This custom Windows Application (made with Unity)

原理介绍

首先通过摄像头拍摄乒乓球的运动状态，通过PC端的OpenCV进行图像处理和解算捕捉到的乒乓球的运动姿态和相对位置，并通过运动计算、PID计算等将执行命令通过串口发送到微控制器，由Arduino 微控制器去控制电机驱动版（升压提功率）驱动电机工作，从而保证乒乓球落在板子中心位置。

事实上这里的微控制器承担的工作较为简单，主要是接收PC端的控制指令对电机驱动进行控制。而大部分的感知和计算与控制算法都是PC机承担了。

PC机首先要具备处理120 FPS 640×480 的图像数据，识别乒乓球的3D位置，计算乒乓球速度，并通过PID算法计算板子的斜度校正值，执行Inverse Kinematic来计算出电机旋转的角度，最后通过串口发送到微控制器。

微控制器主要做两件事：1 接收PC机指令；2 产生相应的不仅脉冲。

是不是既有那么点像四旋翼又有点像倒立摆？

关于结构件

所有的结构件都是铝制。结构间的好坏直接影响执行效果，如果加工误差大，算法再好也很难弥补，所以这部分工作其实占据了作者较多的时间。作者用的是一台微型cnc来完成所有结构件的制作，为了控制噪声还特地还特地加装了消声装置。

完

最后放出小哥的个人博客和GitHub地址：
博客: https://electrondust.com/2020/03/01/the-octo-bouncer/；
Github地址: https://github.com/T-Kuhn。