第一百零四章 向量算法
“别听他瞎掰！搞人脸识别，再加语言系统，老方，你不想毕业了？”胡耀光凑过来，笑着调侃。
“方瑞，现实点吧！能让它站稳，完整跳个舞就差不多了！其他的别多想。”郑义权跟着走过来，拍了拍方瑞的肩膀，安抚道。
“卧槽！你们就不能做个人！故意拆我的台？”方瑞瞪了他两一眼，气急败坏地质问。
“我是让你面对现实，搞人脸识别，涉及各种模块算法，语言系统涉及人工智能方向，咱课程这么紧张，你确定能抽得出时间？”胡耀光看着方瑞，笑问道。
“就是，这学期的专业课又难又多，我们是替你着想，先确保不挂科再说吧！”郑义权叹气道。
“去，去，一边去，……，我的脸都被你两个丢光了！”方瑞推着胡耀光，没好气地挥赶。
“别啊！有事说事，咱别动手啊！”
“老方，我是为了你好，万一你的话实现不了！岂不是更丢人！”
“……。”
三人胡侃嬉闹起来，李华笑了笑，蹲下身，认真观察方瑞的作品。
机器人模型的创作思路，主板设定，所使用的芯片，机器人关节控制，程序编码，……，等等，李华看了这款机器人模型后，结合电子学技能提升后的知识，将机器人模型使用的技术分解了十之八九。
“怎么样？看出什么来了？”方瑞将两个凑热闹的舍友打发后，走到李华身边，笑着问。
“嗯，发现了一点问题！”李华打量着机器人模型，突然点头道。
“哦！什么问题！”方瑞惊讶地问。
“你这是仿人机器人，计算骨骼点是机器人控制的关键，它行走不稳，是腿部动作运动时，上肢晃动影响，……，是关节角度与整体运动的问题。”李华讲解道。
闻言，方瑞微微一呆，没想到李华居然能发现这个困扰了他许久的问题。
“这个问题对我太重要啦！你能解决吗？”方瑞看着李华，激动地问。
“应该可以，先用空间向量算法计算一下关节的角度。”李华点了点头，笑着说。
“怎么算？”方瑞关切地问。
“拿纸和笔给我，我试试看！”李华笑着说。
“哗啦”一下，李华话音未落，方瑞连忙跑到桌前，取来纸和笔。
李华接过纸和笔，走到书桌前，画了个十字坐标轴，标准数学符号，向方瑞讲解起来：“角度的计算，我们一般使用解析几何，但是，解析几何会有一个问题—边界条件，需考虑各种特殊情况：平行、重叠、垂直、相交……，这直接导致了代码量的爆炸性增长，码和调试都变得异常困难。……，所以，可以改用向量法计算这个关节角度，向量法使用的是常规的数学坐标系，……。”
“由向量的可平移性质及方向性，可推导坐标系中任意两个不重合的坐标点Ax1，y1，z1，Bx2，y2，z2经过变换，可转化到数学坐标系中，对其组成的向量AB，可以认为是从坐标轴零点引出，转化公式……。”
“根据公式，将人体关节角度计算简化为对空间向量夹角的计算，……。即求空间平面xOz与肩膀、肘关节、手所组成平面的夹角，并以其夹角完成对肩膀，……。”
……。
李华在纸上写写划划，推导四肢关节的角度公式，用数学描述机器人整体的设计思路。
方瑞死死盯着李华描写的数学公式，竖耳倾听着李华的讲解，全神贯注，眼睛越听越亮。
“根据式5和式6分别计算出向量ES和向量EH，分别对应肘关节指向肩膀和肘关节指向手腕的两条向量；式7通过叉乘计算出肩膀、肘、手所构成空间平面的法向量n1；式8代表空间平面xOz的法向量；……，求取法向量n1与法向量n2的夹角，……。”李华写了好几页公式，最后，将机器人模型的关节角度问题计算了出来。
“差不多这样了，你看下适不适用！”李华停了笔，看着方瑞笑着说。
“有用，有用，肯定有用！你数学太好啦！我都没想到这个问题可以用这个数学公式解决！”方瑞连连点头，激动地夸赞道。
“还好吧！不过，这只解决了一部分，机器人模仿人体腿部动作时还会遇到平衡问题，我觉得还需要给机器人加装陀螺仪，传感器，实时调整机器人重心，保持机器人站立的稳定性。”李华笑了笑，接着道。
“是啊！你的想法跟我不谋而合，这是后续要改进的方向。”方瑞笑着点头，认可了李华的说法。
“原来你对机器人的认知这么深，之前我误会你了！实在不好意思。”方瑞看着李华，突然和他道歉道。
“啥？”李华愣了一下，不明所以。
“嘿嘿！之前，听你说连机器人的开发软件都没整清楚，我就觉得你只是一时兴趣而已，没想到，你这方面水平这么高！”方瑞笑着介绍。
“你没误会，机器人设计这方面，我真是刚入门的，昨天刚接触，我是软件开发，数学这方面强一些。”李华笑了笑，解释道。
我信你个鬼！
方瑞用不信的眼神看了李华一眼，刚接触机器人领域的人，能一下子看穿‘钢铁侠’的核心问题，并拿出解决问题的思路，当他傻子不成。
李华帮解决了一个困扰他许久的问题，方瑞也懒得揭穿他的谎话。
“我准备调试‘钢铁侠’了！有兴趣一起不！”方瑞看着李华，热情地邀请。
“好啊！”李华欣然点头，他正想进一步了解机器人领域呢！这个好机会当然不愿错过。
很快，方瑞将“钢铁侠”搬到桌上，从下方柜子取出工具箱，取上各种工具，打造了一个简易的工作台。
不一会儿功夫，两人合力一边将‘钢铁侠’大卸八块，一边商讨整改方案，技术细节。
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“方瑞，现实点吧！能让它站稳，完整跳个舞就差不多了！其他的别多想。”郑义权跟着走过来，拍了拍方瑞的肩膀，安抚道。
“卧槽！你们就不能做个人！故意拆我的台？”方瑞瞪了他两一眼，气急败坏地质问。
“我是让你面对现实，搞人脸识别，涉及各种模块算法，语言系统涉及人工智能方向，咱课程这么紧张，你确定能抽得出时间？”胡耀光看着方瑞，笑问道。
“就是，这学期的专业课又难又多，我们是替你着想，先确保不挂科再说吧！”郑义权叹气道。
“去，去，一边去，……，我的脸都被你两个丢光了！”方瑞推着胡耀光，没好气地挥赶。
“别啊！有事说事，咱别动手啊！”
“老方，我是为了你好，万一你的话实现不了！岂不是更丢人！”
“……。”
三人胡侃嬉闹起来，李华笑了笑，蹲下身，认真观察方瑞的作品。
机器人模型的创作思路，主板设定，所使用的芯片，机器人关节控制，程序编码，……，等等，李华看了这款机器人模型后，结合电子学技能提升后的知识，将机器人模型使用的技术分解了十之八九。
“怎么样？看出什么来了？”方瑞将两个凑热闹的舍友打发后，走到李华身边，笑着问。
“嗯，发现了一点问题！”李华打量着机器人模型，突然点头道。
“哦！什么问题！”方瑞惊讶地问。
“你这是仿人机器人，计算骨骼点是机器人控制的关键，它行走不稳，是腿部动作运动时，上肢晃动影响，……，是关节角度与整体运动的问题。”李华讲解道。
闻言，方瑞微微一呆，没想到李华居然能发现这个困扰了他许久的问题。
“这个问题对我太重要啦！你能解决吗？”方瑞看着李华，激动地问。
“应该可以，先用空间向量算法计算一下关节的角度。”李华点了点头，笑着说。
“怎么算？”方瑞关切地问。
“拿纸和笔给我，我试试看！”李华笑着说。
“哗啦”一下，李华话音未落，方瑞连忙跑到桌前，取来纸和笔。
李华接过纸和笔，走到书桌前，画了个十字坐标轴，标准数学符号，向方瑞讲解起来：“角度的计算，我们一般使用解析几何，但是，解析几何会有一个问题—边界条件，需考虑各种特殊情况：平行、重叠、垂直、相交……，这直接导致了代码量的爆炸性增长，码和调试都变得异常困难。……，所以，可以改用向量法计算这个关节角度，向量法使用的是常规的数学坐标系，……。”
“由向量的可平移性质及方向性，可推导坐标系中任意两个不重合的坐标点Ax1，y1，z1，Bx2，y2，z2经过变换，可转化到数学坐标系中，对其组成的向量AB，可以认为是从坐标轴零点引出，转化公式……。”
“根据公式，将人体关节角度计算简化为对空间向量夹角的计算，……。即求空间平面xOz与肩膀、肘关节、手所组成平面的夹角，并以其夹角完成对肩膀，……。”
……。
李华在纸上写写划划，推导四肢关节的角度公式，用数学描述机器人整体的设计思路。
方瑞死死盯着李华描写的数学公式，竖耳倾听着李华的讲解，全神贯注，眼睛越听越亮。
“根据式5和式6分别计算出向量ES和向量EH，分别对应肘关节指向肩膀和肘关节指向手腕的两条向量；式7通过叉乘计算出肩膀、肘、手所构成空间平面的法向量n1；式8代表空间平面xOz的法向量；……，求取法向量n1与法向量n2的夹角，……。”李华写了好几页公式，最后，将机器人模型的关节角度问题计算了出来。
“差不多这样了，你看下适不适用！”李华停了笔，看着方瑞笑着说。
“有用，有用，肯定有用！你数学太好啦！我都没想到这个问题可以用这个数学公式解决！”方瑞连连点头，激动地夸赞道。
“还好吧！不过，这只解决了一部分，机器人模仿人体腿部动作时还会遇到平衡问题，我觉得还需要给机器人加装陀螺仪，传感器，实时调整机器人重心，保持机器人站立的稳定性。”李华笑了笑，接着道。
“是啊！你的想法跟我不谋而合，这是后续要改进的方向。”方瑞笑着点头，认可了李华的说法。
“原来你对机器人的认知这么深，之前我误会你了！实在不好意思。”方瑞看着李华，突然和他道歉道。
“啥？”李华愣了一下，不明所以。
“嘿嘿！之前，听你说连机器人的开发软件都没整清楚，我就觉得你只是一时兴趣而已，没想到，你这方面水平这么高！”方瑞笑着介绍。
“你没误会，机器人设计这方面，我真是刚入门的，昨天刚接触，我是软件开发，数学这方面强一些。”李华笑了笑，解释道。
我信你个鬼！
方瑞用不信的眼神看了李华一眼，刚接触机器人领域的人，能一下子看穿‘钢铁侠’的核心问题，并拿出解决问题的思路，当他傻子不成。
李华帮解决了一个困扰他许久的问题，方瑞也懒得揭穿他的谎话。
“我准备调试‘钢铁侠’了！有兴趣一起不！”方瑞看着李华，热情地邀请。
“好啊！”李华欣然点头，他正想进一步了解机器人领域呢！这个好机会当然不愿错过。
很快，方瑞将“钢铁侠”搬到桌上，从下方柜子取出工具箱，取上各种工具，打造了一个简易的工作台。
不一会儿功夫，两人合力一边将‘钢铁侠’大卸八块，一边商讨整改方案，技术细节。
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