疫情居家隔離期間，很多人都閒不住，在家拍起了視頻。最近就有這樣一位新晉YouTuber在他的頻道Stuff Made Here中因硬核投籃而走紅，但其厲害之處不在於投籃技術，而在於動手能力。

利用蒙特卡羅法+數控機床，一塊智能曲面籃板就做好了，從此百發百中不只是說說而已。

這之後，他更是推出了v2 版本，對籃板進行優化。因此網友大呼：NBA 要大結局了。

蒙特卡羅法+數控機床

打開他的頻道Stuff Made Here，一行英文首先引入眼簾：

I’m me and i make stuff.（我就是我，做點兒小玩意的我。）

雷鋒網注意到，這個頻道於2020 年3 月4 日發布了第一條視頻，目前總共發了10 條視頻，收穫了16.5 萬訂閱。在他的頻道Stuff Made Here 中，不乏 3D 打印、等離子切割、點焊、數控機床等硬核技術。

而製作百發百中籃板的視頻是 Stuff Made Here 4 月16 日發布的一條時長21 分06 秒的視頻，目前播放量已超過451 萬，也是他播放量最高的一條視頻。可見這位外國“手工耿”正迅速走紅。

那麼大神是如何製造籃板的呢？

想造籃板，先得想好要把籃板造成什麼形狀、角度如何。同時也要考慮，籃球飛過的軌跡是呈拋物線還是直線，籃球飛行速度是快是慢。

此刻，小哥正面臨著一個“雞與蛋”式的困境——他需要籃板的形狀來算出籃球的軌跡，但同時也需要先知道籃球的軌跡才能算出籃板的形狀。

怎麼辦？直接上代碼吧。

接下來要做的就是利用蒙特卡羅法不停地模擬了：從不同位置以各種角度和速度投球，在同一位置投16 次。

用最小二乘法擬合成光滑曲面後，得出的籃板形狀大致就是這個樣子（關注這個不規則體的上表面即可）。

接下來，利用數控機床開始實際的籃板零部件製造過程。

到這裡就只剩下簡單的拼接、安裝流程了。

來試一試！啊，真香！

如上所述，小哥利用到了蒙特卡羅法暴力求解，模擬了從球場的不同位置投籃、接觸到籃板不同位置的很多次（據說是成千上萬次）進球。

那麼何為蒙特卡羅法？

根據百度百科，蒙特卡羅法（Monte Carlo method）也稱統計模擬法、統計試驗法，屬於計算數學的一個分支，於1950 年提出，是一種把概率現像作為研究對象的數值模擬方法。

而其中的蒙特卡羅其實是摩納哥的著名賭城，該模擬法為表明賭博的本質是隨機抽樣而得名。

據悉，這一方法在金融工程學，宏觀經濟學，生物醫學，計算物理學(如粒子輸運計算、量子熱力學計算、空氣動力學計算)等領域也得到了應用廣泛。

下圖為用這一方法估算π 值。

【圖源Wikipedia，by nicoguaro】

此外，想要做出百發百中的籃板談何容易。

視頻中，這位博主並不是一下子就成功了——發現用智能籃板也投不中的時候，小哥才發現忘了考慮籃球的半徑，這也就意味著籃球比原定的路線向前靠了5-7.5 厘米。因此，小哥把籃筐往前調整了大約6.3 厘米，即籃球的半徑長度。這樣問題就解決了。

值得一提的是，小哥還將他用到的一些材料、工具、零部件的亞馬遜購買鏈接全都po了出來，其中就包括他最得力的生產力工具12.9英寸256 GB深空灰色iPad Pro。

v2：真正的智能籃板

在最新一期視頻中，小哥cue 到了他的“成名作”。小哥表示，籃球能否直接投進，還是需要一定的人為控制，投平飛球時，並不能保證一定就會投進，因此v2 版本來了。

v2 明顯要更為靈活一些。

這次小哥打開了思路：一塊智能籃板不一定非得是曲面的，一塊能實時識別出球方向和速度、立即調整角度、保證進球的平面籃板，才能稱得上是智能。

要做到這些，籃板要能追踪房間裡的一切，判斷出是否有球向它飛來、球在什麼軌道上，然後利用這些信息來規劃如何移動籃板、將球引向籃筐。從把籃球投出去到擊中籃板，只有600 毫秒的時間，因此這一系列動作要在600 毫秒內完成。

要實現這一目標，小哥就得有三個層面的考慮。

第一，機械設計層面，要讓籃板移動到盡可能多的位置、反應也要盡可能快，小哥用到了馬達和傳動軸：

• 三個馬達：因為不在一條直線上的三個點能確定一個平面，所以小哥用了三個馬達，每個馬達控制一條機械臂；
• 一條精密滑軸：為了避免籃板過於隨意地搖晃，無法精準移動，小哥在三個馬達中間加了一條光滑的傳動軸，而連接傳動軸和籃板的，是一個3D 打印的萬向節。

值得一提的是，小哥特地將整個裝置做了輕質設計，其中零部件的製造與連接過程還用到了等離子切割和點焊技術，看來小哥此前發的視頻也都是在為V2做準備了。

另外，Kinect（Xbox 360體感設備）也派上了用場。

第二，視覺識別層面，小哥使用了投射軌跡測算，從房間中一切可能是圓形的圖像中找到籃球（Kinect 可能會將小哥的頭、甚至房間裡的垃圾識別成籃球）。

第三，測算層面，小哥解了一個一元二次方程（即彈道的軌跡）。

最後的效果就是這樣的。

v2 視頻一出，網友驚呼這位小哥簡直就是《生活大爆炸》裡的霍華德，還有網友直接艾特了手工耿。

當然，博主也坦言，目前的系統還是太落後，有時會突然停止運作，但他也還不能搞清一些bug 出現的原因。不過，博主也在視頻裡埋下了彩蛋，再過不久v3 應該也會發布了。

而對於接下來的 v3，網友預測：

好了，我知道v3 是個移動籃筐版本了！！

小米集團副總裁、技術委員會主席崔寶秋也表示：

為什麼不再硬核一點，通過視覺識別技術+傳動裝置，讓籃筐上下移動並自動調整角度，使每個投籃都變成空心球？

那麼小哥接下來會做出怎樣的優化，我們小小期待一下吧！