Robô Humanoide para Educação e Assistência Pessoal

Estou a trabalhar na reconstrução do Robô Humanoide Poppy para dar continuidade ao seu legado de código aberto, tornando-o mais leve, estável, rápido, barato e inteligente, utilizando modelos de I.A. agênticos offline.

A minha motivação para reconstruir o Poppy Humanoid como um robô acessível e de código aberto vai para além de tornar a robótica humanoide acessível. Tem origem na minha profunda desilusão com o sistema educativo do ensino secundário romeno, que não conseguiu fomentar a verdadeira inovação, as competências práticas e o pensamento crítico.

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Enquanto crescia, vi em primeira mão como o sistema dava prioridade à teoria desactualizada em detrimento da aprendizagem prática, desencorajando os alunos de experimentar e pensar fora da caixa. A robótica, a IA e a engenharia eram tratadas como conceitos abstractos, com pouca ou nenhuma aplicação prática nas salas de aula. Muitos alunos talentosos ficaram sem orientação, acesso a recursos ou incentivo para explorar a tecnologia de uma forma significativa.

Este projeto é a minha forma de quebrar esse ciclo -dando a qualquer pessoa, independentemente da sua formação, as ferramentas para aprender, experimentar e construir sem estar limitada por sistemas proprietários dispendiosos.

A tecnologiadeve ser aberta, económica e acessível, permitindo que estudantes, criadores e investigadores desenvolvam competências do mundo real e ultrapassem os limites do que é possível.

Para que serão utilizados os donativos?

O seu apoio ajudará a cobrir:

• Investigação e desenvolvimento (hardware + IA)
• Impressão 3D, teste de novas peças e novos materiais
• Documentação e tutoriais de código aberto
• Criação de um kit de bricolage acessível a todos

Este é um projeto orientado para a comunidade e todos os progressos serão de código aberto, pelo que qualquer pessoa pode contribuir e beneficiar.

O cérebro: Acessível, offline, semelhante a uma criança

A inovação chave na reconstrução do meu Poppy Humanoid é o seu cérebro offline, que o tornará independente, rápido e seguro, mantendo-o acessível.

• Hardware: Um pequeno Raspberry Pi irá alimentar o robô, mantendo os custos baixos e a acessibilidade elevada.
• Modelo de IA: Uma versão altamente destilada do GPT-NeoX, optimizada para funcionar em hardware limitado sem necessitar de processamento na nuvem.
• Capacidades: O modelo irá lidar com o reconhecimento de voz, a tomada de decisões e a visão, tornando o robô funcional sem computação externa dispendiosa.

Esta abordagem offline garante total privacidade, tornando-o ideal para uso pessoal e educacional.

Compensação de movimentos por IA e servos HerkuleX - uma abordagem mais inteligente e económica

Para tornar o Poppy Humanoid redesenhado mais acessível e eficiente, estou a substituir os servomotores originais por servos HerkuleX, que oferecem uma melhor relação desempenho/custo e controlo de feedback incorporado.

Porquê HerkuleX?

• Mais barato do que o Dynamixel, mas com caraterísticas semelhantes
• Conectividade em cadeia, reduzindo a complexidade da cablagem
• Controlo PID incorporado e feedback de posição, melhorando a precisão
• Mais binário por dólar, tornando os movimentos mais fortes e suaves

Compensação de movimentos por IA

Para otimizar ainda mais o movimento, estou a integrar um sistema de compensação orientado por IA, alimentado pelo modelo GPT-NeoX destilado para:

• Ajustes de movimento preditivos - a IA corrige pequenos erros em tempo real
• Planeamento de movimentos com eficiência energética - reduzindo o esforço desnecessário dos motores
• Auto-aprendizagem - O sistema afina os movimentos ao longo do tempo

Ao combinar os servos HerkuleX com a compensação de movimentos por IA, posso obter movimentos de alta qualidade a um custo mais baixo, tornando os robots humanóides mais acessíveis a todos.

Futuros robôs acrobatas e controlo de movimentos

Para além de uma forma humanoide, também tenciono desenvolver um robô humanoide do tipo acrobata, centrando-me em:

• Movimento dinâmico - equilíbrio, saltos e agilidade.
• Sistemas de controlo eficientes - utilizando a aprendizagem por reforço para melhorar o desempenho ao longo do tempo.

Estimativa da ficha técnica

Esta ficha técnica estimada será aperfeiçoada à medida que os testes forem avançando. O foco está na redução de custos, na capacidade de impressão e na autonomia orientada por IA, tornando-a acessível a criadores, educadores e roboticistas de todo o mundo.

• Estrutura e construção: Impressão 3D FDM (PLA, PETG ou ABS), design modular
• Altura: ~80-90 cm (ajustável)
• Peso: ~3-4 kg
• Graus de liberdade (DoF): ~20-25 (sujeito à seleção final do servo)
• Actuadores: Servos HerkuleX (alternativa mais barata aos Dynamixel)
• Processador principal: Raspberry Pi 4 / 5 (versão final a ser definida)
• Modelo de IA: GPT-NeoX destilado (optimizado para utilização offline)
• Compensação de movimento: Controlo de movimento preditivo baseado em IA
• Perceção: YOLO para reconhecimento de objectos, LiDAR para mapeamento 3D, câmara VGA para renderização a alta velocidade, altifalante áudio e microfones estéreo.
• Interface de controlo: Reconhecimento de gestos, comandos de voz ou controlo remoto
• Conectividade: Wi-Fi, Bluetooth (opcional)
• Bateria: Ião de lítio ou LiPo (estimativa de 12V, 5000mAh)
• Estrutura de software: Baseado em Python, utilizando PyTorch/TensorFlow para IA
• Sistema operativo: Raspberry Pi OS (baseado em Debian)
• Capacidade de expansão: USB, GPIO e I²C para sensores e módulos adicionais
• Aplicações: Educação, investigação, desenvolvimento de robótica, acrobacias

Este design dá prioridade à acessibilidade, ao preço e à autonomia orientada para a IA, tornando-o fácil de construir, modificar e expandir para várias aplicações de robótica.

Ao fazer um donativo, está a apoiar o desenvolvimento de robótica de IA acessível, inteligente e offline para todos.

Qualquer donativo ajuda a tornar esta visão uma realidade.

Obrigado pelo vosso apoio!