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华为这群工程师逆天了,竟DIY无人机、3D打印机,还有潜水艇!

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华为这群工程师逆天了,竟DIY无人机、3D打印机,还有潜水艇!-1.jpg


当好奇心萌动时你会怎么做?比如,DIY一台3D打印机、无人机或者潜水艇?

很多人可能会说:做这件事有什么好处?这件事这么难,还是算了吧?这件事需要仔细计划,等有时间再开始吧……太多的理由成为行动的阻碍。

但在华为,却有一些工程师怀着好奇心,不断拓展已知,寻求未知。他们不去想难不难、能不能,而是一根筋地把这些“不靠谱”的想法变成了现实,并把这种爱折腾、敢创新、不怕输的劲头用到工作中去。

一年时间,“折腾”出了3D打印机

华为这群工程师逆天了,竟DIY无人机、3D打印机,还有潜水艇!-2.jpg


在校期间,我总喜欢自己DIY些“不靠谱”的东西:闹钟坏了我不会买,而是会自己DIY一个;女友家的小狗丢了,我会做一个“电子狗”一直跟着她逗她开心;看到网上大神DIY六足机器人,我也要做一个属于自己的;夏天笔记本电脑散热不给力,DIY一套水冷系统;网游坦克世界玩得过瘾,DIY一个带红外线瞄准的电磁炮坦克……

后来工作了,为了有效地将工作、爱好、乐趣结合起来,我决定做非常火的3D打印机。通过DIY顺便学习一些电源、无线、接口等知识,结果就一发不可收拾了。

要做,就把DIY做到极致

这个“做”不是淘宝买套件回来组装,而是完全DIY,除了螺钉用标准件外,所有的设计都完全原创。因为买套件回来组装,很难真正学习到深层次的知识。从决定那天起,我每周坚持给自己发周报,写总结,制定下周计划。

需求确立阶段,我参考网上各种成型设备,买书了解,确立方案需求。然后手绘草图,反复修改直到满意。结构设计、电源选型、硬件设计也经历了反复迭代,最终输出数字样机。紧接着是硬件方案设计、原理图输出、PCB输出……我每天扮演着不同的角色却乐此不疲,一步步把想法变成现实。

记得最折腾的一次,PCB回板焊接好程序后串口不通,刚开始我以为是代码有问题,可排查了好久没发现异常,又怀疑是硬件出了问题,测试波形,发现电脑的串口信号质量变差好多。

怎么回事?搞不清楚状况,我只好找资料,详细学习该芯片工作原理,发现外挂的电容对它的影响很大,肉眼观察电容疑似虚焊,但是不敢确定。本来打算用烙铁重新焊接一下试试,但我又执拗地认为找不到根因不能“关单”,因此从某宝买了放大镜一看,果然就是虚焊,明确了症结,并从根上解决问题后,我总算可以踏踏实实地睡一觉了。其实,回过头看,过程中不管碰到什么问题,即使解决不了,也会学到很多东西。

开机、启动、预热、打印,停机……当打印机的第一个3D成品慢慢呈现在眼前时,我的内心无比激动,就像是中了大奖,有种说不出的感慨,感觉这一年多来的“自虐”都是值得的。

工作和兴趣的无缝衔接

在工作上,我也喜欢“折腾”,总是想尝试一些以前没用过的办法。

刚入职时,我和我师傅东亮一起,做某款RRU的光模块高低温误码测试工作。刚开始的几天,我师傅耐心地手把手教我试验方法,包括误码读取和温度曲线提取的方法。这两个环节中,温度曲线提取是最麻烦的,要把自动化脚本返回的光模块参数,粘贴复制到一个Excel中,然后等着Excel输出温度。为了绘制光模块温变曲线,每天都要复制粘贴上百次,不仅枯燥,还经常出错。

轮到我自己做实验时,就想:能不能通过自动化工具,在模块打印时就自动把温度曲线绘制出来?这样实验做完了,温变曲线自然也有了。说干就干,我自学了VB语言,通过Excel的编程功能编了一个小工具,实现了温变曲线的自动提取,节省了时间,也提高了准确率。

尝到甜头,我更留心身边可以改进的点。比如,部门开发的产品涉及领域很多,每天绘制原理图时,往往是各个领域“各扫门前雪”,绘制自己的原理图,再由一个负责人来合图。这个过程经常出错,有时因为某领域的图纸有问题,有时因为合图时引入了错误。一旦网表报错,就要从头开始,极为繁琐、耗时。

后来,我向其他部门吸取经验,通过并行设计的方法,让大家可以同时在一份图纸上进行修改,这样每天就节约了合图的时间,工作效率不仅大大提升,网表报错的情况也少有发生了。

在华为工作的这几年,虽然很累,但是我一直保持着爱思考的习惯。做产品有很强的继承性,原理图可能90%都不会变,交付文档可能修修补补也OK了,但是每次我都会找一些重点的内容去研究,去请教专家,把万年不变的设计真正理解透,变成自己的东西。

我知道,知识更新速度很快,要学习的东西很多,希望自己能一直坚持多思考,多动手,做出有意义的贡献。

写得了代码,也造得了无人机

华为这群工程师逆天了,竟DIY无人机、3D打印机,还有潜水艇!-3.jpg


2015年3月,为了打造员工的创新平台,无线网络研究部创办了民间组织Tech Forum,我也加入其中。有一段时间,Tech Forum专题探究无人机的关键技术和商业场景,包括控制方式、飞行控制系统等技术细节。“嘴炮”很多,但都停留在理论层面,大家越讲越虚,越讲越不过瘾。

突然有个同事提议:“我们买一个回来研究吧!”小伙伴们的热情瞬间被点燃了,但转念一想,市面上的无人机实在太贵了,一下又冷却了下来。

一天,我在逛航模论坛的时候发现,已经有很多网友趟过DIY无人机这条路了,既然大家都是焊得了板子、写得了代码的“攻城狮”,为啥不能自己DIY一个呢?

动嘴万次,不如动手一次

我提出这个想法后,不少人赞同,可最后又不了了之。我心中憋着一股好奇心,还是忍不住想一探究竟。重新在几个航模论坛溜达一圈后,我发现,核心软硬件都是开源的,基础的机架、接收机、GPS等器件在网上也能找到现货。技术开源,部件可购,我断定,只要我搭上周末的时间,两三周内DIY一个无人机肯定不是难事。

网上买买买之后就是搭积木了:拧几个螺丝,装好机架,电调电机的布线、飞控主板的焊接难度也不大,硬件很快就绪,一切看起来很顺利。

到了软件环节,我发现事情有点不妙,为了寻找最优的飞行控制算法,我在网上搜寻了很久,最后选择了MWC(MultiWii Copter)飞控算法,但对应的开源软件有好多版本,论坛上也有几个大神做了多版优化。于是,我在论坛上求助了一圈,在热心航模爱好者的帮助下尝试了好几个版本,才终于将飞控程序写进硬件,并成功通过了自检流程。

这下终于可以准备试飞了!按照操作手册的说明,我在遥控器上慢慢推油门,伴随着螺旋桨的轰鸣,我期待小家伙能一飞冲天,可是它还是四脚着地,没有一点起飞的迹象。排查了一圈才发现,四旋翼是正反桨交错的。没想到部件组装上就出了问题,我心里隐隐有了一种不祥的预感。

调换螺旋桨后重新推油门,心中期待的那一刻总算发生了:小家伙在地上“颠”了几下顺利离地,“噌”地一下飞起来,紧接着,只见它迅速翻身180度,“啪”地一声……砸在了地上。一切就如同写好的剧本,我的首飞遭遇了“坠机”,螺旋桨摔断了一对,所幸飞控主板没有被摔坏。

我带着疑惑和郁闷的心情,花了两周时间寻找坠机原因,把飞控算法全部研读了一遍,这才知道,无人机的飞行参数,是需要根据每一架飞机的重心、轴心等因素调试出来的,我直接拿来用的开源代码,根本不适用这架飞机。

市场上产品化的无人机,所有参数是在模拟仿真平台上智能配置的,而我这个DIY的小飞机,只能靠自己不断手动尝试。这真是一个耗时又费脑的过程,经过两个周末的试错,附加三对螺旋桨的代价,我才找到适合这架飞机的一套飞行参数,小东西终于可以平稳升空了。

当小伙伴们听说我真的造了一台无人机时,强烈要求我拿出来展示,于是,一台伤痕累累的四旋翼无人机摆到了Tech Forum的工作室里。接下来就是一系列的心得分享和试驾活动,我成了小圈子里能把飞控算法讲得最清楚的人。一切因好奇而起,又靠着兴趣支撑,“实践出真知”这句话,只有经历过才能体会到。

只有深入山林,才能穿越山林

我们所从事的研究工作也会遇到类似的场景,从最开始的“看山是山”,到深入山林之中的“看山不是山”,再到穿越山林之后的“看山还是山”,认知是伴随实践过程不断提升的。机缘巧合之下,我工作中的技术方向也转向了人工智能相关算法的研究。在每个场景的技术攻关中,从模型的设计到算法调优,每一个环节都需要创新的意识和试错的勇气。

有一次,我接到一个需求,要求设计一套“弹性伸缩决策机制”来替换产品现有的简单策略,以解决时效性和效率的问题。基于研究无人机的经验,我首先想到,业界肯定有很多人趟过这条路,先广撒网调研再说。果不其然,学术界在这方面已经研究了四五年,其中最重要的“增强学习算法”属于很有前途的一个分支,工业界已有先行者在尝试。

确定方向后,我快速复现了业界的经典算法,但是原始模型和产品的业务场景还存在很多不一致的地方,为此,我又花了大量时间做模型的适配,将算法跑通了。在调优过程中,我还遇到了参数自动优化、损失函数的重定义等一系列问题,历经多次推倒重来。最终,我们的方案得到认可,在MBB Forum、GlobeCom、ICC等业界期间会议上展示,斩获了GlobeCom 2015 Best Poster的奖项。

正如同无人机的DIY过程一样,创新不能停留在口头,只有不断试错,方能窥得其中门道。咱们做技术的人总得有些追求,不然跟咸鱼有什么区别?

潜水艇是这么炼成的

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2011年,安康瀛湖,望着清澈又不见底的湖水,3岁的儿子问:“水下有水怪么?”我划着农家小船,想了想:“可能有!等你长大了我们做个潜水艇,带你下去看看!”

2015年,3D打印机终于民用。直觉告诉我,那是命中注定要有的东西。啥也别说,饱含热泪,扎紧裤腰带入手一台。4年前的冲动重新被激活——我要自造一台潜水艇!

潜水艇“家庭小作坊”开业

无前车之鉴,无高人指导,无关键能力,无营业执照,这是一次在完全陌生领域探索的好机会,我有一种莫名兴奋的感觉。我牺牲每天晚上10点到凌晨1点养肝养肺、养颜美白的绝佳时段,严格参考IPD标准流程,开始了自造潜水艇之路。

既然要做一件五脏俱全的器物,我先想到了照搬流程,从需求分析到整体设计、局部设计,再到3D建模、电子件调测、打印组装、测试,按迭代进行验证交付。

电子件调测不是什么问题,我最大的短板在机械3D建模。上网定做?太贵,又慢。于是我狠了狠心,在繁忙工作之余边学习边搞。连续两周时间,每天坚持到凌晨一点,临摹零件。晚上设计,早上拿到成品,第二天晚上再修正,快速迭代。

我兴奋于创造陌生事物本事,也兴奋于探索陌生过程的规律:30余个夜晚,10余个周末,跨4个月的离散时间投入,在某宝采购48次,268个配件,分别来自8个省份的15个城市的34个店家。拆了两架飞机、一个插线板、一个玩具车、一个风筝盘…….

2015年11月,一款名为“古希腊光明神之父”、昵称“小蜗”、小名“海绵宝宝的宠物”、英文名“Hyperion”的潜水神器正式诞生。

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下潜深度30米,续航时间2小时。

坚持的力量

如果要问我坚持下来的力量是什么?我想,那是一种不断探索的热忱吧!

就拿需求分析来说,通常情况,客户的需求是模糊的,比方说,在做潜水艇过程中,我问儿子,这样好看吗?儿子的回答常常是“都行,只要在水下能看清楚”。所以,不断迭代和ShowCase 就是弄清楚客户需求很重要的一种方式。我在做无线方案云交付时,就深度采用了这种策略:对一些客户不能描述清楚的、需要到现网验证的方案时,先出一个大概可用的版本,与客户交流修正后,再快速迭代,持续不断地深度挖掘用户诉求。

无线西研的产品很多都是从上海、深圳搬迁过来的,还记得在西安的第一年,我们启动第一个独立设计的产品——NEP(网络设备规划工具),上海的兄弟部门为顺利交付第一个版本捏足了汗。架构从零开始,业务从头熟悉。第一个迭代,30个人仅交付了1个规划任务,当时的项目经理郗国华心都凉了:“进度必须要赶回来,不能丢了大部门对我们的信任”。

但我们没有怂,而是从需求出发,创新、大胆地使用了敏捷开发模式。最终,NEP V1R1版本准点GA(一般可获得性),敏捷成熟度评估无线第一,获公司金牌团队荣誉。DU(交付单元)部长蔡建永来西安,跟PM开玩笑:“团队牛人太多会影响协作,酌情考虑输出”。经过这一仗,我更明白,凡事不要问不可能,只有经历过困难的锤炼,懂得坚持的力量,才能更快成长。

每当工作时,我的脑子中总会浮现摆放在家里的那台潜水艇,打破僵化的解药是一颗万能的好奇心,是不断探索的热忱,因为它代表着无限的可能。

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发表于 2023-2-15 03:50:09 | 显示全部楼层
还没我的有技术含量,好歹我的遥控器和飞机都是DIY的,最起码飞机和控的程序都是我自己写的!具体看我头像!3D打印机就不show了,牛逼的是3D切图算法!都是别人的![衰]

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发表于 2023-2-15 04:25:39 | 显示全部楼层
很难吗?做电赛的表示这些一般般啦。

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发表于 2023-2-15 04:31:13 | 显示全部楼层
民间牛人自制的垂直起降无人机,已经可以载重70公斤。

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发表于 2023-2-15 04:40:30 | 显示全部楼层
以上的这些作品,在民间爱好者里边,也就是幼儿园级别。

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都是现成的配件!!!天地飞7   f450  郎宇电机

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理工男的一生,丰富多彩

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首先你得有钱。。。

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哪来的那么多钱去DIY?
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