Robot umanoide per l'educazione e l'assistenza personale

Sto lavorando alla ricostruzione del robot umanoide Poppy per continuare la sua eredità open-source, rendendolo più leggero, stabile, veloce, economico e intelligente, utilizzando modelli di intelligenza artificiale offline.

La motivazione che mi ha spinto a ricostruire Poppy Humanoid come robot accessibile e open-source va oltre il semplice rendere accessibile la robotica umanoide. Nasce dalla mia profonda delusione per il sistema scolastico rumeno, che non è riuscito a coltivare l'innovazione, le abilità pratiche e il pensiero critico.

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Crescendo, ho visto in prima persona come il sistema privilegiasse la teoria obsoleta rispetto all'apprendimento pratico, scoraggiando gli studenti dallo sperimentare e dal pensare fuori dagli schemi. La robotica, l'intelligenza artificiale e l'ingegneria venivano trattate come concetti astratti, con poche o nessuna applicazione pratica nelle classi. Molti studenti di talento sono stati lasciati senza guida, accesso alle risorse o incoraggiamento per esplorare la tecnologia in modo significativo.

Questo progetto è il mio modo di rompere questo circolo vizioso,dando a chiunque, indipendentemente dal background, gli strumenti per imparare, sperimentare e costruire senza essere limitato da costosi sistemi proprietari.

Latecnologiadovrebbe essere aperta, economica e accessibile, consentendo a studenti, maker e ricercatori di sviluppare competenze reali e di superare i limiti del possibile.

A cosa serviranno le donazioni?

Il vostro sostegno contribuirà a coprire

• Ricerca e sviluppo (hardware + AI)
• Stampa 3D, test di nuove parti e nuovi materiali
• Documentazione e tutorial open-source
• Creazione di un kit fai-da-te accessibile a tutti

Si tratta di un progetto guidato dalla comunità e tutti i progressi saranno open-source, in modo che chiunque possa contribuire e trarne beneficio.

Il cervello: Economico, offline, infantile

L'innovazione chiave della mia ricostruzione dell'umanoide Poppy è il suo cervello offline, che lo renderà indipendente, veloce e sicuro, pur mantenendolo accessibile.

• Hardware: Un piccolo Raspberry Pi alimenterà il robot, mantenendo bassi i costi e alta l'accessibilità.
• Modello di intelligenza artificiale: Una versione altamente distillata di GPT-NeoX, ottimizzata per funzionare su un hardware limitato senza bisogno di elaborazione cloud.
• Capacità: Gestirà il riconoscimento vocale, il processo decisionale e la visione, rendendo il robot funzionale senza costose elaborazioni esterne.

Questo approccio offline garantisce la piena privacy, rendendolo ideale per l'uso personale e didattico.

Compensazione del movimento AI e servi HerkuleX: un approccio più intelligente ed economico

Per rendere il nuovo umanoide Poppy più conveniente ed efficiente, ho sostituito i servomotori originali con servocomandi HerkuleX, che offrono un miglior rapporto prestazioni/costo e un controllo di feedback integrato.

Perché HerkuleX?

• Più economici di Dynamixel pur offrendo caratteristiche simili
• Connettività a margherita, per ridurre la complessità del cablaggio
• Controllo PID e feedback di posizione integrati, per una maggiore precisione
• Più coppia per dollaro, per movimenti più forti e fluidi

Compensazione del movimento AI

Per ottimizzare ulteriormente il movimento, sto integrando un sistema di compensazione guidato dall'intelligenza artificiale e alimentato dal modello GPT-NeoX:

• Regolazioni predittive del movimento - l'intelligenza artificiale corregge i piccoli errori in tempo reale
• Pianificazione del movimento efficiente dal punto di vista energetico: riduce le sollecitazioni inutili sui motori.
• Autoapprendimento: il sistema perfeziona i movimenti nel tempo.

Combinando i servi HerkuleX con la compensazione del movimento AI, è possibile ottenere movimenti di alta qualità a un costo inferiore, rendendo i robot umanoidi più accessibili a tutti.

Futuri robot acrobati e controllo del movimento

Oltre alla forma umanoide, ho intenzione di sviluppare un robot umanoide di tipo acrobatico, concentrandomi su:

• Movimento dinamico - equilibrio, salti mortali e agilità.
• Sistemi di controllo efficienti - utilizzando l'apprendimento per rinforzo per migliorare le prestazioni nel tempo.

Scheda tecnica stimata

Questa scheda tecnica stimata sarà perfezionata con il progredire dei test. L'attenzione si concentra sulla riduzione dei costi, sulla stampabilità e sull'autonomia guidata dall'intelligenza artificiale, rendendola accessibile a maker, educatori e robotici di tutto il mondo.

• Struttura e costruzione: Stampato in 3D FDM (PLA, PETG o ABS), design modulare
• Altezza: ~80-90 cm (regolabile)
• Peso: ~3-4 kg
• Gradi di libertà (DoF): ~20-25 (soggetti alla selezione finale del servo)
• Attuatori: Servi HerkuleX (alternativa più economica ai Dynamixel)
• Processore principale: Raspberry Pi 4 / 5 (versione finale TBD)
• Modello AI: Distilled GPT-NeoX (ottimizzato per l'uso offline)
• Compensazione del movimento: Controllo predittivo del movimento basato sull'intelligenza artificiale
• Percezione: YOLO per il riconoscimento degli oggetti, LiDAR per la mappatura 3D, fotocamera VGA per il rendering ad alta velocità, altoparlante audio e microfoni stereo.
• Interfaccia di controllo: Riconoscimento dei gesti, comandi vocali o controllo remoto.
• Connettività: Wi-Fi, Bluetooth (opzionale)
• Batteria: agli ioni di litio o LiPo (stimata a 12 V, 5000 mAh)
• Struttura software: Basato su Python, utilizza PyTorch/TensorFlow per l'IA
• Sistema operativo: Sistema operativo Raspberry Pi (basato su Debian)
• Espandibilità: USB, GPIO e I²C per sensori e moduli aggiuntivi
• Applicazioni: Istruzione, ricerca, sviluppo di robotica, acrobazia

Questo progetto privilegia la convenienza, l'accessibilità e l'autonomia guidata dall'intelligenza artificiale, rendendolo facile da costruire, modificare ed espandere per varie applicazioni di robotica.

Con una donazione si sostiene lo sviluppo di una robotica AI economica, intelligente e offline per tutti.

Ogni donazione contribuisce a realizzare questa visione.

Grazie per il vostro sostegno!