Humanoidní robot pro vzdělávání a osobní asistenci

Pracuji na přestavbě humanoidního robota Poppy, abych navázal na jeho open-source odkaz a učinil ho lehčím, stabilnějším, rychlejším, levnějším a chytřejším pomocí offline agentních modelů A.I.

Moje motivace k přestavbě humanoida Poppy na cenově dostupného robota s otevřeným zdrojovým kódem přesahuje pouhé zpřístupnění humanoidní robotiky. Vychází z mého hlubokého zklamání z rumunského středoškolského vzdělávacího systému, který nedokázal rozvíjet skutečné inovace, praktické dovednosti a kritické myšlení.

⁹

Když jsem vyrůstal, viděl jsem na vlastní oči, jak systém upřednostňuje zastaralou teorii před praktickým učením a odrazuje studenty od experimentování a myšlení mimo rámec. Robotika, umělá inteligence a inženýrství byly považovány za abstraktní pojmy, které se ve třídách prakticky téměř neuplatňovaly. Mnoho nadaných studentů zůstalo bez vedení, přístupu ke zdrojům nebo povzbuzení, aby mohli technologie smysluplně zkoumat.

Tento projekt je mým způsobem, jak tento kruh prolomit- poskytnout komukoli, bez ohledu na jeho zázemí, nástroje k učení, experimentování a konstruování, aniž by byl omezován drahými proprietárními systémy.

Technologieby měly být otevřené, cenově dostupné a přístupné, aby umožnily studentům, tvůrcům a výzkumníkům rozvíjet reálné dovednosti a posouvat hranice možností.

Na co budou dary použity?

Vaše podpora pomůže pokrýt:

• výzkum a vývoj (hardware + umělá inteligence)
• 3D tisk, testování nových dílů a nových materiálů
• Open-source dokumentaci a výukové programy
• Vytvoření dostupné stavebnice pro kutily pro každého

Jedná se o projekt řízený komunitou a veškerý pokrok bude mít otevřený zdrojový kód, takže každý může přispět a mít z něj prospěch.

Mozek: Dětský mozek: cenově dostupný, offline, dětský

Klíčovou inovací v mé přestavbě humanoida Poppy je jeho offline mozek, díky němuž bude nezávislý, rychlý a bezpečný a zároveň cenově dostupný.

• Hardware: Robot bude poháněn malým počítačem Raspberry Pi, čímž se udrží nízké náklady a vysoká dostupnost.
• Model umělé inteligence: Je to vysoce destilovaná verze GPT-NeoX, optimalizovaná pro provoz na omezeném hardwaru bez nutnosti cloudového zpracování.
• Schopnosti: Bude zvládat rozpoznávání řeči, rozhodování a vidění, takže robot bude funkční bez drahých externích počítačů.

Tento offline přístup zajišťuje plné soukromí, takže je ideální pro osobní a vzdělávací použití.

Kompenzace pohybu pomocí umělé inteligence a serva HerkuleX - chytřejší a levnější přístup

Aby byl přepracovaný humanoid Poppy cenově dostupnější a efektivnější, nahradil jsem původní servomotory servy HerkuleX, které nabízejí lepší poměr výkonu a ceny a vestavěné řízení se zpětnou vazbou.

Proč HerkuleX?

• Levnější než Dynamixel a přitom nabízí podobné funkce.
• Možnost řetězového zapojení, což snižuje složitost kabeláže
• Vestavěné řízení PID a zpětná vazba polohy, což zvyšuje přesnost
• Větší točivý moment na jeden dolar, díky čemuž jsou pohyby silnější a plynulejší

Kompenzace pohybu s umělou inteligencí

Pro další optimalizaci pohybu integruji kompenzační systém řízený umělou inteligencí, který je poháněn destilovaným modelem GPT-NeoX pro:

• Prediktivní úpravy pohybu - umělá inteligence koriguje drobné chyby v reálném čase.
• Energeticky úsporné plánování pohybu - snížení zbytečného zatížení motorů.
• Samoučení - systém v průběhu času dolaďuje pohyby.

Kombinací serv HerkuleX s AI kompenzací pohybu mohu dosáhnout vysoce kvalitního pohybu při nižších nákladech, čímž se humanoidní roboti stávají dostupnějšími pro každého.

Budoucí roboti Acrobat a řízení pohybu

Kromě pouhé humanoidní formy plánuji také vývoj humanoidního robota ve stylu akrobata se zaměřením na:

• dynamický pohyb - rovnováha, salta a obratnost.
• Efektivní řídicí systémy - využití posilování učení ke zlepšení výkonu v průběhu času.

Předpokládaný technický list

Tento odhadovaný technický list bude upřesňován v průběhu testování. Důraz je kladen na snížení nákladů, tisknutelnost a autonomii řízenou umělou inteligencí, díky čemuž je dostupný pro tvůrce, pedagogy a robotiky po celém světě.

• Konstrukce a sestavení: 3D tisk z FDM (PLA, PETG nebo ABS), modulární konstrukce.
• Výška: ~80-90 cm (nastavitelná)
• Hmotnost: ~3-4 kg
• Stupně volnosti (DoF): ~20-25 (podle konečného výběru serva).
• Pohony: Serva: HerkuleX (levnější alternativa k Dynamixelu)
• Hlavní procesor: Raspberry Pi 4 / 5 (konečná verze je předmětem dohody)
• Model umělé inteligence: Distilled GPT-NeoX (optimalizovaný pro offline použití)
• Kompenzace pohybu: Kompenzace pohybu: prediktivní řízení pohybu na bázi umělé inteligence
• Vnímání: YOLO pro rozpoznávání objektů, LiDAR pro 3D mapování, kamera VGA pro vysokorychlostní vykreslování, zvukový reproduktor a stereofonní mikrofony.
• Ovládací rozhraní: Rozpoznávání gest, hlasové příkazy nebo dálkové ovládání.
• Připojení: Wi-Fi, Bluetooth (volitelně)
• Battery: Li-ion nebo LiPo (odhadem 12 V, 5000 mAh)
• Softwarový rámec: Python, využívající PyTorch/TensorFlow pro AI.
• Operační systém: Raspberry Pi OS (založený na Debianu)
• Možnost rozšíření: USB, GPIO a I²C pro další senzory a moduly
• Aplikace: Vzdělávání, výzkum, vývoj robotů, akrobacie

Tato konstrukce upřednostňuje cenovou dostupnost, přístupnost a autonomii založenou na umělé inteligenci, takže ji lze snadno sestavit, upravit a rozšířit pro různé robotické aplikace.

Přispěním podpoříte vývoj cenově dostupné, inteligentní a offline robotiky s umělou inteligencí pro každého.

Jakýkoli dar pomáhá tuto vizi uskutečnit.

Děkujeme za vaši podporu!