高中生「造」无人驾驶自行车获丘成桐中学科学奖，这是什么技术水平？ 第1页

是不是独立完成的另说，这里不讨论这个部分的内容。这里仅讨论三种机器人（自动驾驶）的难度问题。

1、三种人工智能

中学生竞赛，通常比较多的是如下三种：

第一、踢球机器人

这种是最多的项目。

第二、自动驾驶汽车。

当然不是真车，毕竟那些元部件贵，整来整去，最后成了一个扫地机器人一样的。

第三、自动驾驶自行车

就是新闻提到的这种。

2、从运动学角度考虑，自动驾驶自行车最难

踢球机器人的各种模块非常成熟，一些地方初二就有相关的竞赛内容的辅导班。

这种踢足球机器人在评判上有一个好处。即规定的时间内，那个小组赢了就是优胜者。而不必考察对方怎么完成的，用什么写的代码。

类似汽车自动驾驶的相对少点。仅仅从运动学的角度考虑，汽车是稳当的，可以直接停住的。

这种不需要考虑平衡性的问题。

无人驾驶自行车从运动学角度考虑，比双脚机器人还难。

因为自行车只有在移动的时候才具有稳定性的。

同时，无人驾驶自行车的资料相对少了很多。

---

  AI_muxi 网友的相关建议: 
      

题主的两个问题：
1.你认为无人驾驶自行车最主要的用途是什么？
2.它与无人驾驶汽车的不同有哪些？

在回答问题前，先来简单了解下自动驾驶自行车。（驾驶一般指操纵车船或飞机等使行驶，自行车还是骑行更合适些。其实叫自动骑行自行车更合适理解些，上面可以有人，也可以无人。）

1.无人驾驶自行车简单认识

其实早在2014年，百度就已经亮相了自动自行车DuBike，看起来颜值还不低。是百度深度学习实验室和清华美院联合打造的。具有GPS防丢功能。计划以百度大脑为核心，将导航、社交、健康监控、众包骑行地图、智能推荐路线及健身计划等功能进行模块集成，通过平台化、接口化方式，面向所有自行车厂商开放。

在互联网大会上为大家做了展示：（大家可以看看视频）

百度自行车(Dubike)能够帮助骑行者监测心率和所燃烧的卡路里量。交通和地图的数据将会给骑行者提供锻炼最适宜的路线。这些功能是通过传感器、人工智能软件以及百度公司搜索引擎提供的数据来实现的。自行车上带有能操作系统的显示板，同时也可接收语音指令。其他功能还包括社交网络应用、防盗保护、以及在行进中利用电池组为手机或其他装置充电功能。

DuBike内置发电花鼓，在骑行过程中可将动能自动转换为电能，无需充电；能通过多维传感器采集用户骑行信息，如心率、卡路里消耗等，经由百度大脑分析后，通过语音交互和车身硬交互界面给用户指导。

另外百度还将建立起骑车活动社交网络，提供基于百度地图的路线设计、推荐和分析功能，为骑行者量身打造锻炼计划；随车自带的GPS也可帮助车主实时判断自行车所在位置，防止丢失。

简单了解，看过视频之后，我们来看看问题：

2.问题一：你认为无人驾驶自行车最主要的用途是什么？答案是“提升骑行安全”

在短途的交通工具里，自行车还是比较常见和重要的出行方式，尤其在交通拥堵的城市里。日常我们自己骑车都会遇到一些问题：被偷盗、需要时不时的拿出导航软件看看方位但也会造成交通事故、下雨天雨太大看不清撞到东西或人、夜晚需要准备夜灯、骑行时无法预知身后的潜在风险等等。

自动自行车，最主要的用途就是提升骑行安全。这点和汽车一样。其次是一些扩展功能，比如自动自行车与健身结合，帮助健身爱好者统计健康数据等，开启更多娱乐功能，边骑行边播放用户日常关注的信息、喜欢的音乐等等。

关于更多功能展现，我们看一下2018年谷歌在愚人节发布过一个视频（视频链接在后面）

这个视频虽然是后期剪辑出来的，不如百度的真实。但是里面谈论到了一些使用场景大家可以感受下。

甚至可以利用摄像头，自动拍摄你的生活，记录你的慢跑。累了汽车回家，自动骑行的安全检测和纠正功能可以保证骑行安全等等。

说完了主要用途和一些其他用途后。我们看看第二个问题：

3.问题二：它与无人驾驶汽车的不同有哪些？

1.使用场景不同

自行车和汽车的使用场景不同，一般自行车用于短途出行，而汽车主要解决长途出行。

2.关键技术不同

汽车和自行车都有各种传感器（激光雷达、摄像头等），都用到了深度学习算法来进行道路识别、障碍物识别、路线规划等，同时也都有类似人脑的决策系统。

除此之外，

自行车需要先解决自行车动态平衡问题。

接下来，我们看一下2019年，清华大学类脑计算研究中心施路平教授团队研制成功面向人工通用智能的新型类脑计算芯片——“天机芯”，而且成功在无人驾驶自行车上进行了实验。装上了“天机芯” 的无人驾驶自行车如同拥有了“大脑”，可进行包括视觉目标探测、目标追踪、自动过障和避障、自适应姿态控制、语音理解控制、自主决策等功能在内的跨模态类脑信息处理实验。

视频链接如下：看视频的时候我们注意下，自行车的速度变化、运行的路面情况等，同时看看有没有停止状态的平衡

通过，视频或者图片，我们可以看到第一个神奇点就是，居然可以自己行进的时候平衡不倒（没有支撑物）。

关于这里，我们说两个平衡技术，一个是匀速，一个是微变速（下坡等）

关于自行车平衡的原理：

无论是骑行的情况，还是无人状态下的自行车，对平衡保持最为关键的就是车把的转角。车把的转动会导致行驶轨迹曲率半径发生改变，由离心力的作用自动扶正车体。

大家有机会可以，找个自行车，试图让其保持静态和动态平衡看看，你会不自然的扭动车把。

匀速平衡技术：

同样在自动骑行自行车技术上，目前现有技术中维持平衡最常见和有效的方式为模仿骑车人驾驶自行车时，利用操控车把的转向以控制自行车倾斜角，从而实现平衡和转向，该方法具有能量消耗低、响应速度快的特点，但该方法的原理只能保证自行车在具有一定车速下的平衡。

大家可以留意下最近高中生无人驾驶自行车视频、百度无人驾驶自行车的视频，基本都是骑行状态、匀速。

微变速平衡技术：

在实际骑行中，由于路况不同，往往是变速骑行的。其中需要考虑更多，如车速的测量存在很大的噪声、传感器误差、路面变化、后轮腾空等问题，使得自行车系统难以稳定。如清华无人驾驶自行车有一段下坡行进。

这就需要根据采集到的自行车车身姿态以及车速信息，控制自行车的车把转向、后轮转动以及刹车力度大小，从而实现自行车在变速过程中的平衡及转向功能。在运行过程中，无人驾驶自行车能在一定速度范围内灵活变速，期间自行车仍能够保持稳定以及实现转向。

无人驾驶自行车平衡大白话讲解

简单理解，就是通过转动车把解决匀速平衡，通过刹车+转动车把解决微变速平衡问题。通过一堆传感器来收集对应的车况数据，在通过一堆算法来实现抓动车把和刹车的决策，通过硬件来实现决策完成转动车把和一定力度刹车。

---

  UNSC711 网友的相关建议: 
      

去打游戏

---

  di-san-zhi-yan-61 网友的相关建议: 
      

算了，不说了 。

这就是答案。

---

  fan-jing-shi-32 网友的相关建议: 
      

共产主义政党长期治理的喀拉拉邦在印度处于人类发展指数的前茅，这就是共产主义对印度的影响。

另外，南亚人是非常非常喜欢取经名的。这也是一个地域特色了。

---

  lengzhe1984 网友的相关建议: 
      

谢邀，

基本上所有高复杂性的问题，比如说天气预报、地球洋流、股票预测、大型生态系统演化、癌症、狂犬病等等。

具体一点的，湍流、堆积固体颗粒的流动计算。

---