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在家庭装修和建筑施工中,电钻是不可或缺的工具。然而,传统电钻依赖用户经验和感觉来判断打孔深度和螺丝钉的位置,这不仅要求使用者具备一定的技能水平,而且一旦出现误差,可能会导致美观受损或材料损坏。为了解决这些问题,一款注入了人工智能(AI)灵魂的新型电钻应运而生,它能够智能检测螺丝钉帽是否与材料表面平齐,并自动停止,这种特性被称为“打平即停”。
这款智能化电钻的核心在于其搭载了恩智浦(NXP)的MCX N947微控制器,作为整个系统的“大脑”,负责精确控制电机运转。同时,该微控制器还收集来自电机的反馈信号,包括母线电流和相电压等关键数据。这些数据虽然包含了丰富的信息,但无法直接用于判断螺丝钉何时达到理想位置。因此,AI技术的应用成为了关键——通过对这些反馈信号进行深度分析,AI可以准确识别螺帽是否已经与被钻材料表面平齐。
为了训练AI模型,开发团队记录了大量实际钻螺丝过程中的信号波形,并根据经验将这些波形分为“打平时”和“打平后”的两类,进而制作成固定长度的数据片段,构建了一个专门的数据集。利用恩智浦最新发布的eIQ Time Series Studio (eIQ TSS) 工具,整个训练过程实现了自动化,最终达到了99.6%的整体正确率。
为了验证这款AI电钻的实际性能,恩智浦技术工程师进行了一系列严格的测试。在一个演示案例中,通过基于MCX N947 FRDM开发板对市售电钻进行了改装,以实现对电机的智能控制、反馈信号接收以及运行训练好的AI模型。当恩智浦技术工程师在木板上执行打螺丝任务时,电钻的表现令人印象深刻。特别是,在螺丝钉即将与木板表面平齐之际,电钻上的指示灯会由红色转为绿色,提示操作者即将完成打孔。这一功能不仅提高了工作效率,还有效减少了因误操作而导致的材料浪费。
此外,由于AI电钻可以在恰当的时刻自动停止,避免了过度钻孔的风险,使得每一次打孔都能达到最佳效果。无论是对于专业工人还是DIY爱好者而言,这款智能电钻都极大地简化了操作流程,提升了工作质量。恩智浦的技术创新,正逐步改变着人们使用工具的方式,让复杂的工作变得简单且高效。