YouTube 上奇人不少，比如一位致力於用 3D 列印、等離子切割、點焊、數控工具機等硬核技術造點新奇小玩意兒的 Shane Wighton。
在今年 3 月 4 日剛剛註冊油管帳號成為一名博主後不久，Shane Wighton 就憑藉一條時長 21 分 06 秒的視頻輕鬆獲得了 502 萬次觀看。
視頻中，小哥藉助蒙特卡羅法暴力求解，設計了一款號稱百發百中的曲面籃板。
今年 5 月，Shane Wighton 又腦洞大開，設計了一塊能實時識別出球方向和速度、立即調整角度、保證進球的平面籃板。
的確看上去更加智能了！
就在網友們大呼 NBA 要大結局了的時候，小米集團副總裁、技術委員會主席崔寶秋也表示：
為什麼不再硬核一點，通過視覺識別技術+傳動裝置，讓籃筐上下移動並自動調整角度，使每個投籃都變成空心球？
這周，油管網友們盼星星盼月亮，終於蹲到了 Shane Wighton 的「萬聖節特輯」：利用機器人，在南瓜上實現精細雕刻。
先來感受一下。
這款會刻南瓜的機器人，靈感實際上來自於一款剪髮機器人。
7 月，作為名副其實的「外國手工耿」，Shane Wighton 通過硬核 DIY 進軍美發行業。
首先，選擇自己最心儀的一款髮型，點擊 Enter。
接下來只需鑽進機器中，接受機械臂的 360 度旋轉式修剪，就可以重新變回精神小夥了。
不僅如此，剪髮過程中機器人還會和顧客尬聊幾句，只聊天氣不聊辦卡，用戶體驗可以說是滿分了。
硬體上，這款機器人的主要部分是一個五軸數控工具機，外加 4 個控制電機的大型驅動器、與計算機相連的微控制器、一臺通過面部識別和深度數據找到人頭確切位置的英特爾 Realsence 深度相機。
這一過程中，小哥也是再次拿出了看家本領，比如等離子切割、點焊、3D 列印等技術。
軟體方面，採用 3D 建模，以便機器人更好地理解顧客的頭型、髮型、不同區域頭髮的長短差異等。
看上去好像並不複雜，但 Shane Wighton 的確考慮了很多細節。
比如，理髮師在剪頭髮前要先用梳子分出一縷頭髮，小哥起初打算藉助攝像頭進行觀察，設計一個類似的裝置（如下圖）。
但最終，他頗具創新的點子是：用類似吸塵器一樣的軟管把頭髮吸起來進行修剪。
只會抓取、修剪頭髮自然是不夠的，Shane Wighton 還有一些巧思：
加入機器的整體旋轉功能，顧客無需一直轉頭，機器人會自行 360 度旋轉；
設定權限，當機器轉到額頭部分時改變修剪手法，避免剪出「狗啃式劉海」；
在機械臂最末端加入一個開關，每當開關碰到人就會自動往後退一定的距離（距離也是經過小哥精密計算的，不同髮型的頭髮長短設定也不同），避免傷到人。
有了 DIY 理髮機器人的經驗，Shane Wighton 趕在萬聖節給大家表演了一出刻南瓜。
關於為什麼要用機器人刻南瓜，視頻一開始小哥就做了解釋：
大家都說我很幸運，機器人沒戳爛我的臉。於是我在想，把腦瓜換成南瓜，用機器人來戳一戳，是怎樣的一種體驗？
為了實現心中的疑惑，Shane Wighton 打算對理髮機器人進行改造。在他的設想中，萬物皆可用南瓜雕刻出來。比如......妻子瞪自己的樣子。
起初，他的想法是：把理髮機器人的「剪刀手」卸了下來，換成了一個銑床主軸。
這裡解釋一下，銑床是工具機的一種，主要是通過銑刀（一種旋轉刀具）對工件的平面、溝槽、分齒零件、螺旋形表面等各種曲面進行加工，在機械的製造、修理上有廣泛的應用。
接著，為使系統嚴格符合數控銑床的要求，再利用 CAD 在軟體方面進行相應的調整。
然而一番操作後，Shane Wighton 發現了一個殘酷的事實：僅有圓形軸承還能派的上用場。
於是他決定拆解理髮機器人，從 0 到 1 進行元件重構。
他表示：
此次用到的有機械加工、用光固化印表機 Form 3 進行的 3D 列印、 車床加工、焊接、雷射切割等等。
建立好硬體後，小哥開始寫軟體——這也是成功的關鍵。
關於如何用南瓜刻萬物，小哥覺得只要把一張紙上的圖案映射到南瓜上就好，但要把 2D 轉換為 3D 並非如此簡單。
要解決這個問題，方法只有一個：荷蘭地圖學家 G.Mercator 於 1569 年創立的墨卡託投影。
墨卡託投影是一種正軸等角圓柱投影，百度對其的解釋是：
假想一個與地軸方向一致的圓柱切或割於地球，按等角條件，將經緯網投影到圓柱面上，將圓柱面展為平面後，即得本投影。
通俗來講，這是一種在紙上展開球體的方法，我們今天看到的地球的平面展開圖就是以這種投影得來的。
藉助這一思路，Shane Wighton 又進行了大量的研究、推算、迭代。
最終，機器人在南瓜上刻出了想要的圖形。比如這樣的南瓜燈。
再比如 Shane Wighton 妻子的頭，畫風有點詭異......
其實，不少網友都在讚嘆小哥的創新力和行動力，但如果有人問 Shane Wighton 為什麼要費這麼大工夫製造這些小玩意兒，或許可以用一位微博網友的評論來回答：
技術大牛們可能會用手機發射信號到外太空的衛星，再由衛星發射信號回來，只為了控制桌面上一盞檯燈的開關。而這只是為了證明：我能做到，i made it！
引用來源：
https://www.youtube.com/c/StuffMadeHere/featured
https://www.leiphone.com/news/202005/8OmelwUCRjtpknOo.html
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