# 我脑洞大开，让机器人来给我剪头发 - 作者：爱范儿 - 发布时间：2020-07-23 11:22 - 分类：生活 - 原文：https://www.ifanr.com/1353458 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/fa/60/fa60126d9c055e20c044e8408999a7b4a964bdd2-2c3c7ede52fd48f2ca4735115a5db6c9ab0af5c9.jpg) > 孤身一人，又不想出门找理发店怎么办，YouTube 视频博主 Shane Wighton 又整出了新活。 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。 [嵌入内容](https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=j3117jcruu9)  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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/bc/a3/bca3afa9a20b681f3a6c7e553a04b3b40dcd42bd-1ca9ca34f67ce292e4fb230ed69fa1572bf1da8a.gif) ▲ 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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/aa/0f/aa0fdecb611aabb0b594f866793bcce8634e2ca1-8ba54c5ee9af0bd941fd12474cc4516421941ba5.gif) ‍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。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/5e/d0/5ed0ab7d1e26704250b6b586a134fb2e0073cbd9-b498d57468f589e59b955e09efb3b59b836c5546.png) 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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/28/cd/28cd31c6b4562fcfd96aeb5f6f6e25138e5d1fbf-b4c56ca5099d5a8d3e19d48af0d7ccdf2493224b.gif) ‍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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/1e/17/1e17f418c37de345cce08db2c168d603bce1225a-340083c3f8b8b545e85d5941d27683d8cf5a49ee.gif) ▲ 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。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/4e/be/4ebe2678c7e3efc848eb90284df36cc31ecfdadf-8495cc3860e71b07cd23bee8ba3ca7194e4f58ef.gif) ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/c3/2f/c32f22ec7412ef2e0134f4d5e83c596ccc84e0c7-00d03a7e1c76957ce022d32cd16a10e74fcc9ffd.gif) ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/2c/c5/2cc5b896d868d5fdaa2c61a01af04cb38c263985-050914f24fa7fc112ee51873668507d32d4acd29.gif) ‍‍‍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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/ed/e1/ede1024112ad49edc0c9d7c4e15701d8a2132625-94e4811b1bc17d9f5d9f9dd211b12cfa745f9a39.gif) 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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/5f/d8/5fd8b848a78872a73fdcf83df7beaab0fa013dbc-7cab12b91261aab720eca8b894f335a590a757cb.gif) ▲ 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。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/72/ad/72ad2801dfceb275c8b0b20fb8fee68d829c1182-9ecbd2a737229076b74c9366cb22cf95bad016ba.gif) ‍但这个方法的缺点在于：摄像头总是被其他设备挡住。‍ ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/4b/c2/4bc203e6f40697ecc02a4676a2fb3e8bc04b4bab-f4626324009e1680861927b62fa0e20cf7452c91.gif) 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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/17/ad/17adcc06e63c4833a375df9cb93babf7cfb4fd06-a0c427f035d89a9a6d46726bb1f8d83918c125df.gif) 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。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/d4/42/d44276617b70932183485f55ee85b1ffe0cf1bcb-d1ded1705c5e828c7221f473f89b8e2413d2165d.gif) 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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/b2/cf/b2cfcd84c57065215e63e75d487f92fcb96557d5-63ac69ab5281e4cb391b60774d429b5bc14119bb.gif) ▲ 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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/27/4d/274d01616fc9b4703ecdc12fdf7cfa4d736ee63f-1b73c506b783431fdba8b916fa56f1390df8d6b2.gif) 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： ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/b5/64/b564d3948b6cb4f28430c4edc22669442ef3422d-20b137a875e6ddd75b94e0753e32fbaa4fc24bc3.gif) 这次的成果再次证明了，Wighton 果然是「有钱、有闲、有知识」。 ### **如果是你，你会用吗？** 拿着剪刀的机器人套在头上，乍看起来有点吓人，不知道会有多少人愿意让它来给自己剪头发。 不过这里还有一些让人安心的理由，说到理发机器人的发明者 Shane Wighton，应该是一个挺靠谱的技术宅，前不久他设计的[「百发百中」篮板](http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzI4MjgzMw==&mid=2650787069&idx=1&sn=3ee8a6ba49f87a94540aa5ffa0c3e524&chksm=871a0883b06d8195902a2df23c385f052656973ca35a1de7454dd5f2cea0443bc78d4caf3185&scene=21#wechat_redirect)也曾经在社交网络上吸引了众人的关注。 这个使用机器人技术和计算机视觉算法的智能篮板，可以根据投来篮球的方向自动调整角度，让你随便一扔都是三分球，既然机器人可以做到如此精准，剪个头发应该还是 ok 的。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/3f/b0/3fb0c01d2477d40361e2dfada3f0c39ece24486c-20bfc7df949e021b2c6f137e2be250ae365ec0d9.gif) 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。 **[本文](https://mp.weixin.qq.com/s/58gTfrH1uFSpHelUzTxN2A)来自「机器之心」（ID：almosthuman2014），爱范儿经授权发布。**