机器人理发你见过吗？谁敢来试下？

疫情期间，不敢出门找 Tony 老师理发？
有人会选择在家理发，

但是需要一套理发工具和一位心灵手巧的家人。
那独居青年怎么办呢？

有人似乎看到了这个需求。YouTube 博主、在家手工爱好者 Shane Wighton 表示，他已经开发出了一款理发机器人，虽然没有「洗吹」服务，但至少能够解燃眉之急。

对于机器人来说，可能很难和人类理发师一般，将理发技巧了然于胸。在最初的版本中，机器人时常翻车：

这样脑袋怕是保不住了

Wighton 花了很多时间去解决了这些程序错误，然而最担心的事情还是发生了，机器人无法像 Tony 老师那么灵活，它会扯到头发：

经过一番努力，Wighton 终于解决了大部分问题，帮自己剪了一个还算看得过去的发型。

和 Tony 老师比较像的是，这位机器人理发师还会附赠聊天服务，跟你聊聊天气什么的。
在视频中，Shane Wighton 详细介绍了自己开发这个剪发机器人的经历，我们一起来看一下。

机器人理发，技术含量很高

在视频中，Shane Wighton 详细介绍了自己开发这个剪发机器人的经历。
回想一下我们在理发店剪头发的过程。首先，理发师会将你的头发分成几个象限，然后逐一下手。
这个分头发的过程一般是用梳子完成的，因此 Wighton 很自然地想到让机器人握住两把梳子：

但问题是，这个操作很难借助摄像头观察。在折腾了一阵儿摄像头问题之后，Wighton 选择了放弃，换了一个更省事的方法，用一个有吸力的塑料管把要剪的头发吸起来：

这个塑料管看上去很像从吸尘器上拆下来的

这样一来，头发就能立在那里乖乖等着剪刀，而且剪下来的头发也不会到处乱掉了。确认这个方法奏效之后，Wighton 将其安在了机器人上。

Wighton 介绍称，这个剪头发用的机器人头部总共三个伺服装置：一个类似于人的手指，用来夹住要剪的头发；一个用来控制剪刀移动；最后一个用来操作剪刀剪头发。

整个装置运行起来是这样的：位于最上方的「吸管」将头发吸起来立住→机械「手指」过来把头发夹住→安在一旁的剪刀凑过来剪：

走到这里，剪头发的基本动作算是完成了，接下来就是想办法让这个机器人上下左右前后自由移动。因此，除了可伸缩、升降的机械臂之外，Wighton 还给这个机器人配了一个环形滑轨：

配上人头，感觉像一种刑具

此外，为了让剪刀能够调整角度，Wighton 又加了一个旋转装置。

剪的过程中还有一个问题：人的头会动。那么，怎么让机器人确定你的头在哪儿呢？Wighton 想到了用深度摄像头，也就是靠人脸识别 + 深度数据确定人头在 3D 空间中的位置。

但这个方法的缺点在于：摄像头总是被其他设备挡住。

这个问题或许可以解决，但 Wighton 认为，如果非要让摄像头来做这项工作，软件将变得非常复杂。于是，他另辟蹊径，给最前面的「手指」装了个开关：

这个开关有什么用呢？我们观察到，在机械臂移动的时候，这个开关将是最先碰到人头部的装置。因此，Wighton 将其设置为：一旦该开关碰到人，机械臂就会后退一些，确保安全。

接下来就是确定剪什么发型的问题了，毕竟这不是剪羊毛。
在程序员的世界里，一切都是参数化的，发型也不例外。为了让机器人理解人类的发型，Wighton 进行了 3D 建模，用颜色的深浅表示头发的长度，即颜色越深头发越长：

虽然看起来像是个秃顶的发型，

但机器人不会这么认为。

此外，为了让机器人知道剪发的角度（比如刘海应该横着剪，耳边周围的头发要沿着耳朵剪），Wighton 也在 3D 模型上进行了标注。
这些工作都完成之后，Wighton 将建好的 3D 模型导入机器人。后者会根据该模型制定剪发计划，然后逐步执行。整个剪发的过程让人捏了把汗：

另外，由于代码 bug，原先 15 分钟就能完成的剪发过程硬是被拉长到 1 个小时，求博主心理阴影面积。
和以往一样，在制作整个机器人的过程中，Wighton 动用了他的等离子切割机等烧钱装备：

这次的成果再次证明了，Wighton 果然是「有钱、有闲、有知识」。

Shane Wighton 毕业于北卡罗来纳大学夏洛特分校，获得了机械工程学士学位和计算机科学硕士学位。他目前在 3D 打印技术开发商和制造商 Formlabs 公司担任首席工程师，热爱制作各种新奇的玩意。曾发表专利：Additive fabrication support structures（增材制造支持结构）。

也许是疫情期间在家办公让 Wighton 觉得有空实现一些脑中存在的构想，他于 2020 年 3 月开通了自己的 YouTube 频道，短短四个月已经收获了超过 28 万订阅者。