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“把科学带回家” 供给
有些理工天才在参加体育运动时往往会自带外挂,例如工程师兼视频主播Shane Wighton,他为了添加篮球的投篮射中率,给自己规划了一个
100%射中篮板。
不管用什么怪异姿态,哪怕投篮歪到姥姥家,只需求将球抛掷到篮板上,就能经过弹射让篮球入网:
(文中图片素材均来自视频频道Stuff Made Here)
估量库里看了都会惊呼:这是什么绝技?
既然是「100%射中篮板」,奥妙天然就在板子上,篮板看似一般,但其实转化视角后,你就会发现它有着显着的弧度:
球便是砸到这些弧度上后,才被弹进框的:
但寻觅到适宜的歪斜视点并不简单,这不是可巧命运好,而是Shane Wighton硬生生算出来的。制造进程中不只用上了数控机床,更是玩起了蒙特卡罗法核算模型法。
这一进程大致描绘便是不断模仿投篮,从一个点投篮,球可以砸到篮板的任何地方,然后或许进球的视点也有许多,这就会得到一些数据。
然后换方位,又会得到更多数据,不断换方位不断搜集,终究比照不同方位寻觅进球时弹射的类似点,而这便是篮板要设置的视点和区域:
这一进程中,大约模仿了上千万次的投篮:
主意很张狂,小哥的代码写的也很张狂:
并且代码还需求一遍遍的跑,以此来不断准确、比照、重合出最为理想化的弧度:
终究,他得到了一个这样的模型:
接下来便是手艺时间。
有了模型就要想办法给它做出来,Shane Wighton家里的资料只需松木,所以刺进松木条,测验规划零件的造型:
规划好后,运用规划的数据对木条进行加工:
很快,得到了一切零件:
接着着手开拼,尽管大部分木条之间的拼接严丝合缝,但也有些方位存在缝隙:
运用专业泡沫抹平后,「100%射中篮板」就完结了:
从这个视点,看不出篮板被做了四肢:
回想一下制造进程,从产品逻辑规划——再到物理弹射轨道规划——到编程——再到规划模具——终究着手制造,一路进程繁琐,每一个环节都不简单,如此精妙的工程让人觉得只需运用这个奇特篮板,杀入NBA指日可下。
但是实际无情,一顿操作猛如虎后,一看战绩——
一球都没投进。
???换做是我,心态就崩了。
但Shane Wighton很镇定,他发现这并不是几个球投不进的问题,而是一切球都投不进,篮板成了「100%投不进篮板」。
你或许觉得状况这不是更糟了么,但他却找到了问题所在:球总会打在篮筐的前缘。
所以他回溯了规划的详细计划,然后很快找到了问题,他在核算的时分,只考虑到把球看做是一个点,疏忽了球的半径:
所以他针对问题稍作调整,这次,真实的「100%射中篮板」来了,成功率十分高:
看来把握物理、编程、还有手艺后,开挂便是这么简单....
不过其实这个计划仍是有缺点的。
例如假如你砸到的方位是四个角,或许篮板偏低的方位,篮球是无法反弹或许向上逆向反弹入网的。
别的由于规划问题,篮球只需运动轨道出现显着抛物线时,篮板才会起作用,直接砸篮板作用欠安:
但即使如此,网友也是看了眼热,有人吐槽NBA或许要完结了:
也有人说球员的危机来了:
不过更多人觉得,Shane Wighton用iPad的方法和咱们的不同:
但是没想到,就在我们觉得这个规划较为奇特的时分,没过多久,Shane Wighton的
「100%射中篮板」2.0来了:
这「外挂」还晋级了?
的确如此,相同是声称「弹无虚发」,但这次更凶猛,闭着眼睛都能扔进:
奇特的是,在球砸过来的瞬间,篮板自己自动位移,把球引导入网:
假如说1代版别是物理玩法,用物理形状给出进球答案,然后投球者自己投出解题进程,那么2代版别则是智能机械玩法,让篮板自己解题,自己求出答案。
这套设备的优势是满足「智能」,它可以追寻球的轨道,然后让篮筐做出判别。当然,制造进程相同很有难度。
整套动作分为几个阶段,榜首便是让体系学会追寻篮球的运动轨道:
这儿的难点是需求让机器分清楚哪个是人头,哪个是篮球:
其次当球抵达必定方位后,才干开端核算抛物线,也便是算出进球的落点:
知道从哪来,即将落到哪后,还需求让篮板据此做出及时的反响,移动调整本身方位,引导球入网:
一起这一切都需求在0.6秒内核算完结,并且是实时核算:
为了到达这种作用,当然又需求搞代码、以及核算让篮板怎么歪斜才可以确保球能被正确弹如入篮筐:
这次的机械制造也很风趣,由于零件更多,更杂乱,不只需切开各种金属:
一些特别的小零件,还用到了3D打印技能:
在结构规划上,篮板具有三个「触手」,用于调理它的方位,摇摆方向,三角结构安稳,并且可动性也满足用:
整套体系中还运用了给力的马达,用于给篮板的移动加快。由于加快够快才可以让篮板在瞬间迸发强壮的力气,确保引导的准确率:
接下来便是扮演时间,之前机器反响速度不可的时分,间隔这么近都投不进:
现在间隔可以拉到这么远,然后随意投:
胯下扔也没问题:
篮板灵敏的就像是两个人在一起打「排球」,一个担任传球,一个担任扣杀:
三井寿看了会流泪,绿间真太郎感觉自己被秀了一脸。
还有人大彻大悟,玩篮球,投篮禁绝本来不是手感的问题,而是篮板的问题(的确)。
看起来就算在篮球方面操练时长没有两年半,只需学会数理化,相同能打球打的贼6:
最风趣的是,体系支撑面部辨认功用,也便是可以分辩谁在投球。
依据Shane Wighton的规划,假如是他自己投篮,那便是弹无虚发,但假如是他老婆投,篮板就会帮助把球推到一边去:
必须得说,尽管这位工程师运用天才般的构思赢得了投篮,但终究,他有很大的或许性因而失掉一个老婆。
(危)
来历:狂丸科学
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