Robot umanoid pentru educație și asistență personală

Lucrez la reconstruirea robotului umanoid Poppy pentru a continua moștenirea sa open-source, făcându-l mai ușor, mai stabil, mai rapid, mai ieftin și mai inteligent, folosind modele A.I. agentice offline.

Motivația mea de a reconstrui Poppy Humanoid ca un robot accesibil, open-source, merge dincolo de a face accesibilă robotica umanoidă. Ea provine din profunda mea dezamăgire față de sistemul de învățământ liceal românesc, care nu a reușit să cultive inovația reală, abilitățile practice și gândirea critică.

⁹

Crescând, am văzut cu ochii mei cum sistemul a prioritizat teoria învechită în detrimentul învățării practice, descurajând elevii să experimenteze și să gândească în afara cutiei. Robotica, inteligența artificială și ingineria erau tratate ca niște concepte abstracte, cu puține sau deloc aplicații practice în sălile de clasă. Mulți elevi talentați au fost lăsați fără îndrumare, acces la resurse sau încurajare pentru a explora tehnologia într-un mod semnificativ.

Acest proiect este modul meu de a rupe acest ciclu -oferind oricui, indiferent de mediul din care provine, instrumentele necesare pentru a învăța, a experimenta și a construi fără a fi limitat de sisteme proprietar scumpe.

Tehnologiaar trebui să fie deschisă, abordabilă și accesibilă, permițând studenților, creatorilor și cercetătorilor să își dezvolte aptitudinile din lumea reală și să depășească limitele a ceea ce este posibil.

Pentru ce vor fi utilizate donațiile?

Sprijinul dvs. va ajuta la acoperirea:

• Cercetare și dezvoltare (hardware + IA)
• Imprimarea 3D, testarea de noi piese și noi materiale
• Documentație și tutoriale open-source
• Crearea unui kit DIY accesibil pentru toată lumea

Acesta este un proiect orientat către comunitate, iar toate progresele vor fi open-source, astfel încât oricine poate contribui și beneficia.

Creierul: Accesibil, offline, ca un copil

Inovația cheie în reconstrucția mea Poppy Humanoid este creierul său offline, care îl va face independent, rapid și sigur, menținându-l în același timp accesibil.

• Hardware: Un mic Raspberry Pi va alimenta robotul, menținând costurile scăzute și accesibilitatea ridicată.
• Modelul AI: O versiune foarte distilată a GPT-NeoX, optimizată pentru a rula pe hardware limitat, fără a avea nevoie de procesare în cloud.
• Capabilități: Acesta va gestiona recunoașterea vorbirii, luarea deciziilor și vederea, făcând robotul funcțional fără calcul extern costisitor.

Această abordare offline asigură confidențialitatea deplină, făcându-l ideal pentru uz personal și educațional.

Compensarea AI a mișcării și servomotoarele HerkuleX - o abordare mai inteligentă și mai ieftină

Pentru a face robotul Poppy Humanoid reproiectat mai accesibil și mai eficient, înlocuiesc servomotoarele originale cu servomotoare HerkuleX, care oferă un raport performanță-cost mai bun și un control de feedback încorporat.

De ce HerkuleX?

• Mai ieftin decât Dynamixel, oferind în același timp caracteristici similare
• Conectivitate Daisy-chain, reducând complexitatea cablajului
• Control PID încorporat și feedback de poziție, îmbunătățind precizia
• Mai mult cuplu per dolar, făcând mișcările mai puternice și mai fluide

Compensarea mișcării AI

Pentru a optimiza în continuare mișcarea, integrez un sistem de compensare condus de AI, alimentat de modelul GPT-NeoX distilat pentru:

• Ajustări predictive ale mișcării - AI corectează erorile mici în timp real
• Planificarea mișcării eficiente din punct de vedere energetic - reducerea efortului inutil asupra motoarelor
• Auto-învățare - Sistemul ajustează mișcările în timp

Prin combinarea servomotoarelor HerkuleX cu compensarea mișcării AI, pot obține mișcări de înaltă calitate la un cost mai mic, făcând roboții umanoizi mai accesibili pentru toată lumea.

Viitorii roboți Acrobat și controlul mișcării

Dincolo de simpla formă umanoidă, intenționez, de asemenea, să dezvolt un robot umanoid în stil acrobat, concentrându-mă pe:

• Mișcarea dinamică - echilibru, răsturnări și agilitate.
• Sisteme de control eficiente - utilizarea învățării prin consolidare pentru îmbunătățirea performanțelor în timp.

Fișa tehnică estimată

Această fișă tehnică estimată va fi perfecționată pe măsură ce testele avansează. Accentul se pune pe reducerea costurilor, printabilitate și autonomie bazată pe inteligență artificială, făcându-l accesibil producătorilor, educatorilor și roboticienilor din întreaga lume.

• Structură și construcție: Imprimat 3D FDM (PLA, PETG sau ABS), design modular
• Înălțime: ~80-90 cm (reglabil)
• Greutate: ~3-4 kg
• Grade de libertate (DoF): ~20-25 (în funcție de selecția finală a servomotorului)
• Servomotoare: Servos HerkuleX (alternativă mai ieftină la Dynamixel)
• Procesor principal: Raspberry Pi 4 / 5 (versiune finală TBD)
• Model AI: Distilled GPT-NeoX (optimizat pentru utilizare offline)
• Compensarea mișcării: Control predictiv al mișcării bazat pe AI
• Percepție: YOLO pentru recunoașterea obiectelor, LiDAR pentru cartografiere 3D, cameră VGA pentru randare de mare viteză, difuzor audio și microfoane stereo.
• Interfață de control: Recunoașterea gesturilor, comenzi vocale sau telecomandă
• Conectivitate: Wi-Fi, Wi-Fi Wi-Fi, Bluetooth (opțional)
• Baterie: Li-ion sau LiPo (estimată la 12V, 5000mAh)
• Cadru software: Bazat pe Python, utilizând PyTorch/TensorFlow pentru AI
• Sistem de operare: Raspberry Pi OS (bazat pe Debian)
• Posibilități de extindere: USB, GPIO și I²C pentru senzori și module suplimentare
• Aplicații: Educație, cercetare, dezvoltare robotică, acrobație

Acest design prioritizează accesibilitatea , accesibilitatea și autonomia bazată pe inteligență artificială, facilitând construirea, modificarea și extinderea pentru diverse aplicații de robotică.

Prin donație, sprijiniți dezvoltarea roboticii AI accesibile, inteligente și offline pentru toată lumea.

Orice donație contribuie la transformarea acestei viziuni în realitate.

Vă mulțumim pentru sprijinul dumneavoastră!