受疫情的影响，
已经很久没见穿着紧身衬衫七分西裤、
脚踩着光亮皮鞋的 “艺术造型总监”
—— Tony 老师了
虽然做头发时他跟你说的10句话里，
有9句半在催你办卡，
但说实话，
Tony 老师的理发手艺还是很过硬的。。
而目前国外疫情依然严重，很多人不敢出门找 Tony 老师理发。他们有人会选择在家中让自己心灵手巧的家人理发。
也有不少单身狗实在顶不住了，决定在家里自己当起 Tony 老师。。
而我们今天要介绍的这位就更厉害了——他选择自己造了一个 专属自己的Tony 老师出来！
YouTube 博主、DIY 达人 Shane Wighton 也是个不折不扣的独居青年。
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，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。
他有点打怵在这个特殊时期里让频繁接触人群的 Tony 老师触碰自己的脑袋，所以干脆一不做二不休搞了一个理发机器人~
作为机器界的 Tony 老师，这位箭头机器人理发过程不用推子，只用剪刀：
夹头发，下剪子：
动作行云流水：
如果能再搭配上自动洗头机器人，那简直就是妥妥滴豺狼配虎豹的说。
当然了， 让机器人学会理发很有难度，毕竟一般人类学个几年都学不好。所以它 目前还很难和人类理发师一样将理发技巧了然于胸。在最初的版本中，机器人时常翻车~
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：
于是 Wighton 就开始教机器人如何抓取头发。虽然这对人类来说很简单，但机器没有天生的视觉，手指以及协调能力。
小哥 考虑到在理发店剪头时理发师会用梳子将头发分成几个象限，然后逐一下手。因此他也 设计了一个双木梳的结构，想让机器人握住两把梳子， 并利用木梳之间的咬合来处理头发：
但这需要机器人拥有精度更高的操作，实现起来太难了。。
于是小哥灵机一动，用上了吸尘器。它可以用强大的吸力把头发吸起来：
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。两根机器手指出动，夹住头发，然后剪刀出动，一气呵成：
对于这种改造，吸尘器表示自己也很意外。
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，然后机械手指过来把头发夹住，最后安在一旁的剪刀凑过来剪：
到这，剪头发的基本动作算是完成了，接下来就是 如何让这个机器人上下左右前后 灵活自由移动。
不同于 Tony 老师可以踏出梦幻舞步，机器人能动的只有机械臂。对此，Shane 小哥并没有设计的很复杂，仅让机械臂可以完成上下、前后移动：
但脑袋是一个球体，想要剪其他面怎么办？
除了可伸缩、升降的机械臂之外，Wighton 又设计了一个环绕系统，给这个机器人配了一个环形滑轨，让机器人绕着脑袋转圈，如此一来就可以面面俱到：
配上人头，感觉像一种刑具的说。。。
另外还要解决横着剪还是竖着剪的问题，毕竟剪刀的方向会决定头发的样式。于是Wighton 为了让剪刀能调整角度又加了一个旋转装置。这样机器人的剪刀就拥有了一个可旋转的功能，可以根据位置变换垂直和水平剪发：
解决完这些，还要考虑理发时的终极难题：人的脑袋总是乱动该怎么办？
在理发时，我们通常会被要求保持一个姿势，因为稍有差池发型就可能被剪坏，而这一点在机器身上更为凸显。。那到底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。他尝试了用摄像头来捕捉头部动作，各种等训练让机器人理解人类的位置，并做出判断。
但这个方法的缺点在于：摄像头总是被其他设备挡住。
这样一来就形成了观测死角：
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：
在机械臂移动时，这个开关将是最先碰到人头部的装置。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。这样在手指碰到头之后，剪刀工作组会重新测量头部位置，如果偏离了预定位置，会通过语音提示，呼叫你把脑袋摆正：
最后一个难点，就是选发型了。自己选发型当然不是事儿，问题是如何让机器人理解你选的到底是什么发型？？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 用了一个简单的逻辑来告诉机器人该怎么做，那就是制作一个 3D 模型并把想要的发型画在上面，供机器人学习。
等等，这不就是光头么？似乎学起来很容易。
但其实并非如此，光头上灰突突的颜色深浅恰好就代表了发型。颜色越浅，就是少剪一点，颜色越深，就是希望短一些，多剪一点，所以机器人只要知道区域的目标长短就够了~
此外，为了让机器人知道剪发的角度，Wighton 也在 3D 模型上进行了标注。这些工作都完成之后，他将建好的模型导入机器人。后者会根据该模型制定剪发计划，然后逐步执行。
设计好后，小哥就动用了他的等离子切割机等烧钱装备开始了制作。制作机器的步骤很繁琐，要切割金属，焊接，折叠拼装，一些复杂的零件还用到了3D打印。事实证明了这是一位“有钱、有闲、有知识”的小哥。
比较头疼的是搞定电路，在连接好多个驱动器马达后，走线很难做到足够美观：
解决方案也很有趣，他选择眼不见为净。
最后所有零件拼装就位，再给桌子开个洞，方便自己的脑袋钻进来：
一台机器人Tony老师就完成了：
这时候问题又来了，谁来当第一只小白鼠？
起初 Wighton把目标看向了假人，但假人的头发太硬，机器人根本剪不动。然后他开始向他老婆安利，但妹子根本不信他的鬼话。。。
最后，小哥只能带着一丝惊恐，一丝自我怀疑，一片为科学奉献自我的拳拳之心，亲自上场，干就完了。点击屏幕，选择想要的发型：
得到指令后，Tony老师开始工作。
机器人会根据三维图形画出的区域，确定修剪范围，然后开始着手操作。手指负责梳理头发，吸尘器拉直，然后剪刀开剪，最后吸尘器会顺便把碎发吸走。
根据计划好的图形，每到一个区域机器人就会计算用何种角度进行修剪，剪完就去下一个区域，然后周而复始，直到全部完成。
不得不说，全套设计非常精妙，各零件关节配合的接近于完美。但整个剪发的过程还是让人捏了把汗：
在理发途中，小哥突然悲伤地发现代码里竟然有 bug，导致同一个地方剪了6次。而原计划的15分钟修剪任务，也硬生生的被拉长到 1 个小时。。。那么，最后剪的效果如何？
好在。。成品还行，正面看起来不错：
但后面就有点拉胯了，侧面也很长。。
这主要是因为，机器人的保护措施，让剪刀无法贴着耳朵修剪，同时也没法降到足够低的位置修剪后面的头发，不过总体来说，还算可以。
尽管机器人没学到 Tony 老师的几分技术，但话术却学得很到位，没错，这台机器人理发师还会附赠聊天服务，跟你聊聊天气什么的。
虽然他目前还不会Tony 老师最爱聊的那些发型、衣服、美妆及娱乐八卦之类的话题，更不会聊你喜欢的性能车改装、欧冠出线形势和叙利亚战局，但毕竟也算是接受过专业训练的机器人了。。
小哥表示，这款理发机器人虽然没有“洗吹”服务，但至少能够解燃眉之急。
嗯。。
如果是你的话，
你。。会用吗？
艺术造型总监 Tony 老师，请给我剃个易烊千玺同款圆寸。
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