Robot humanoidalny dla edukacji i pomocy osobistej

Pracuję nad przebudową robota humanoidalnego Poppy, aby kontynuować jego dziedzictwo open-source, czyniąc go lżejszym, stabilniejszym, szybszym, tańszym i inteligentniejszym przy użyciu modeli agentowej sztucznej inteligencji offline.

Moja motywacja do przebudowy Poppy Humanoid na przystępnego cenowo robota open-source wykracza poza samo udostępnienie robotyki humanoidalnej. Wynika ona z mojego głębokiego rozczarowania rumuńskim systemem edukacji w szkołach średnich, który nie zdołał wykształcić prawdziwych innowacji, praktycznych umiejętności i krytycznego myślenia.

⁹

Dorastając, widziałem na własne oczy, jak system przedkładał przestarzałą teorię nad praktyczną naukę, zniechęcając uczniów do eksperymentowania i nieszablonowego myślenia. Robotyka, sztuczna inteligencja i inżynieria były traktowane jako abstrakcyjne koncepcje, z niewielkim lub żadnym praktycznym zastosowaniem w salach lekcyjnych. Wielu utalentowanych uczniów pozostawiono bez wskazówek, dostępu do zasobów lub zachęty do odkrywania technologii w znaczący sposób.

Ten projekt jest moim sposobem na przerwanie tego cyklu -dając każdemu, niezależnie od pochodzenia, narzędzia do nauki, eksperymentowania i budowania bez ograniczania się drogimi, zastrzeżonymi systemami.

Technologiapowinna być otwarta, przystępna cenowo i dostępna, umożliwiając studentom, twórcom i badaczom rozwijanie rzeczywistych umiejętności i przesuwanie granic tego, co możliwe.

Na co zostaną przeznaczone darowizny?

Twoje wsparcie pomoże pokryć

• Badania i rozwój (sprzęt + AI)
• Druk 3D, testowanie nowych części i nowych materiałów
• Dokumentacja i samouczki open-source
• Stworzenie dostępnego zestawu DIY dla każdego

Jest to projekt kierowany przez społeczność, a wszystkie postępy będą miały charakter open-source, więc każdy może wnieść swój wkład i odnieść korzyści.

Mózg: Niedrogi, offline, dziecięcy

Kluczową innowacją w mojej przebudowie humanoida Poppy jest jego mózg offline, który uczyni go niezależnym, szybkim i bezpiecznym, zachowując przy tym przystępną cenę.

• Sprzęt: Mały Raspberry Pi będzie zasilał robota, utrzymując niskie koszty i wysoką dostępność.
• Model AI: Wysoce destylowana wersja GPT-NeoX, zoptymalizowana do działania na ograniczonym sprzęcie bez konieczności przetwarzania w chmurze.
• Możliwości: Będzie obsługiwać rozpoznawanie mowy, podejmowanie decyzji i wizję, dzięki czemu robot będzie funkcjonalny bez kosztownych zewnętrznych obliczeń.

To podejście offline zapewnia pełną prywatność, dzięki czemu idealnie nadaje się do użytku osobistego i edukacyjnego.

Kompensacja ruchu AI i serwomechanizmy HerkuleX - inteligentniejsze i tańsze podejście

Aby przeprojektowany humanoid Poppy był bardziej przystępny cenowo i wydajny, zastąpiłem oryginalne serwomotory serwomechanizmami HerkuleX, które oferują lepszy stosunek wydajności do kosztów i wbudowaną kontrolę sprzężenia zwrotnego.

Dlaczego HerkuleX?

• Tańsze niż Dynamixel, a jednocześnie oferujące podobne funkcje
• Łączność łańcuchowa, zmniejszająca złożoność okablowania
• Wbudowane sterowanie PID i sprzężenie zwrotne pozycji, poprawiające precyzję
• Większy moment obrotowy w przeliczeniu na dolara, dzięki czemu ruchy są mocniejsze i płynniejsze

Kompensacja ruchu AI

Aby jeszcze bardziej zoptymalizować ruch, integruję system kompensacji oparty na sztucznej inteligencji, zasilany przez destylowany model GPT-NeoX:

• Predykcyjne korekty ruchu - AI koryguje małe błędy w czasie rzeczywistym
• Energooszczędne planowanie ruchu - zmniejszenie niepotrzebnego obciążenia silników
• Samouczenia się - system dostraja ruchy w czasie.

Łącząc serwomechanizmy HerkuleX z kompensacją ruchu AI, mogę osiągnąć wysoką jakość ruchu przy niższych kosztach, dzięki czemu roboty humanoidalne stają się bardziej dostępne dla każdego.

Przyszłe roboty Acrobat i kontrola ruchu

Poza humanoidalną formą, planuję również opracować humanoidalnego robota w stylu akrobaty, koncentrując się na:

• Dynamiczny ruch - równowaga, salta i zwinność.
• Wydajnych systemach sterowania - wykorzystujących uczenie ze wzmocnieniem do poprawy wydajności w czasie.

Szacunkowy arkusz danych technicznych

Ten szacunkowy arkusz danych technicznych będzie udoskonalany w miarę postępu testów. Skupiamy się na redukcji kosztów, możliwości drukowania i autonomii opartej na sztucznej inteligencji, dzięki czemu jest ona dostępna dla twórców, nauczycieli i robotyków na całym świecie.

• Struktura i budowa: Druk 3D w technologii FDM (PLA, PETG lub ABS), konstrukcja modułowa
• Wysokość: ~80-90 cm (regulowana)
• Waga: ~3-4 kg
• Stopnie swobody (DoF): ~20-25 (w zależności od ostatecznego wyboru serwomechanizmu)
• Siłowniki: Serwa HerkuleX (tańsza alternatywa dla Dynamixel)
• Główny procesor: Raspberry Pi 4 / 5 (ostateczna wersja do ustalenia)
• Model AI: Distilled GPT-NeoX (zoptymalizowany do użytku offline)
• Kompensacja ruchu: Predykcyjna kontrola ruchu oparta na sztucznej inteligencji
• Percepcja: YOLO do rozpoznawania obiektów, LiDAR do mapowania 3D, kamera VGA do szybkiego renderowania, głośnik audio i mikrofony stereo.
• Interfejs sterowania: Rozpoznawanie gestów, polecenia głosowe lub pilot zdalnego sterowania
• Łączność: Wi-Fi, Bluetooth (opcjonalnie)
• Bateria: Li-ion lub LiPo (szacunkowo 12 V, 5000 mAh)
• Struktura oprogramowania: Oparty na Pythonie, wykorzystujący PyTorch/TensorFlow dla AI
• System operacyjny: Raspberry Pi OS (oparty na Debianie)
• Możliwość rozbudowy: USB, GPIO i I²C dla dodatkowych czujników i modułów
• Zastosowania: Edukacja, badania, rozwój robotyki, akrobatyka

Ten projekt stawia na przystępną cenę, dostępność i autonomię opartą na sztucznej inteligencji, dzięki czemu można go łatwo budować, modyfikować i rozszerzać do różnych zastosowań robotycznych.

Przekazując darowiznę, wspierasz rozwój przystępnej cenowo, inteligentnej i offline robotyki AI dla każdego.

Każda darowizna pomaga urzeczywistnić tę wizję.

Dziękujemy za wsparcie!