Humanoidný robot na vzdelávanie a osobnú asistenciu

Pracujem na prestavbe humanoidného robota Poppy, aby som pokračoval v jeho open-source dedičstve a urobil ho ľahším, stabilnejším, rýchlejším, lacnejším a inteligentnejším pomocou offline agentových modelov A.I.

Moja motivácia prestavať humanoida Poppyho na cenovo dostupného robota s otvoreným zdrojovým kódom presahuje rámec samotného sprístupnenia humanoidnej robotiky. Pramení z môjho hlbokého sklamania z rumunského stredoškolského vzdelávacieho systému, ktorý nedokázal vychovávať skutočné inovácie, praktické zručnosti a kritické myslenie.

⁹

Keď som vyrastal, na vlastné oči som videl, ako systém uprednostňoval zastaranú teóriu pred praktickým učením a odrádzal študentov od experimentovania a myslenia mimo rámca. Robotika, umelá inteligencia a inžinierstvo sa považovali za abstraktné pojmy, ktoré sa v triedach prakticky takmer vôbec neuplatňovali. Mnohí talentovaní študenti zostali bez vedenia, prístupu k zdrojom alebo povzbudenia, aby mohli zmysluplne skúmať technológie.

Tento projekt je mojím spôsobom, ako prelomiť tento kruh -poskytnúť komukoľvek, bez ohľadu na vzdelanie, nástroje na učenie, experimentovanie a konštruovanie bez toho, aby ho obmedzovali drahé proprietárne systémy.

Technológiaby mala byť otvorená, cenovo dostupná a prístupná, čo študentom, tvorcom a výskumníkom umožní rozvíjať reálne zručnosti a posúvať hranice možností.

Na čo sa použijú dary?

Vaša podpora pomôže pokryť:

• Výskum a vývoj (hardvér + umelá inteligencia)
• 3D tlač, testovanie nových dielov a nových materiálov
• dokumentáciu a výukové programy s otvoreným zdrojovým kódom
• Vytvorenie dostupnej stavebnice pre každého

Tento projekt je riadený komunitou a všetok pokrok bude mať otvorený zdrojový kód, takže každý môže prispieť a mať z neho prospech.

Mozog: Cenovo dostupný, offline, detský

Kľúčovou inováciou v mojej prestavbe humanoida Poppy je jeho offline mozog, vďaka ktorému bude nezávislý, rýchly a bezpečný a zároveň cenovo dostupný.

• Hardvér: Malý počítač Raspberry Pi bude poháňať robota, čím sa zachovajú nízke náklady a vysoká dostupnosť.
• Model umelej inteligencie: Je to vysoko destilovaná verzia GPT-NeoX, optimalizovaná na prevádzku na obmedzenom hardvéri bez potreby spracovania v cloude.
• Schopnosti: Bude zvládať rozpoznávanie reči, rozhodovanie a videnie, vďaka čomu bude robot funkčný bez drahých externých počítačov.

Tento offline prístup zabezpečuje úplné súkromie, takže je ideálny na osobné a vzdelávacie použitie.

Kompenzácia pohybu s umelou inteligenciou a servá HerkuleX - inteligentnejší a lacnejší prístup

Aby bol prepracovaný humanoid Poppy cenovo dostupnejší a efektívnejší, nahradil som pôvodné servomotory servami HerkuleX, ktoré ponúkajú lepší pomer výkonu a ceny a zabudované riadenie so spätnou väzbou.

Prečo HerkuleX?

• Lacnejší ako Dynamixel, pričom ponúka podobné funkcie
• Možnosť reťazového zapojenia, čo znižuje zložitosť zapojenia
• Vstavané riadenie PID a spätná väzba polohy, čo zvyšuje presnosť
• Väčší krútiaci moment na jeden dolár, vďaka čomu sú pohyby silnejšie a plynulejšie

Kompenzácia pohybu s umelou inteligenciou

Na ďalšiu optimalizáciu pohybu integrujem kompenzačný systém riadený umelou inteligenciou, ktorý je poháňaný destilovaným modelom GPT-NeoX pre:

• Prediktívne úpravy pohybu - AI opravuje malé chyby v reálnom čase
• Energeticky efektívne plánovanie pohybu - zníženie zbytočného zaťaženia motorov
• Samoučenie - systém v priebehu času dolaďuje pohyby

Kombináciou servopohonov HerkuleX s korekciou pohybu pomocou AI môžem dosiahnuť vysokokvalitný pohyb pri nižších nákladoch, vďaka čomu sú humanoidné roboty dostupnejšie pre každého.

Budúce roboty Acrobat a riadenie pohybu

Okrem humanoidnej formy plánujem vyvinúť aj humanoidného robota v štýle akrobata so zameraním na:

• dynamický pohyb - rovnováha, saltá a obratnosť.
• Efektívne riadiace systémy - využívanie posilňovania učenia na zlepšenie výkonu v priebehu času.

Odhadovaný technický list

Tento odhadovaný technický list sa bude upresňovať v priebehu testovania. Zameriava sa na zníženie nákladov, možnosť tlače a autonómiu riadenú umelou inteligenciou, vďaka čomu je dostupný pre tvorcov, pedagógov a robotikov na celom svete.

• Štruktúra a konštrukcia: 3D tlač FDM (PLA, PETG alebo ABS), modulárna konštrukcia
• Výška: ~80-90 cm (nastaviteľná)
• Hmotnosť: ~3-4 kg
• Stupne voľnosti (DoF): ~20-25 (podľa konečného výberu servopohonov)
• Pohony: HerkuleX (lacnejšia alternatíva k Dynamixel)
• Hlavný procesor: Raspberry Pi 4 / 5 (konečná verzia je predmetom dohody)
• Model AI: Distillovaný GPT-NeoX (optimalizovaný na offline použitie)
• Kompenzácia pohybu: Prediktívne riadenie pohybu na báze umelej inteligencie
• Vnímanie: YOLO na rozpoznávanie objektov, LiDAR na 3D mapovanie, kamera VGA na vysokorýchlostné vykresľovanie, zvukový reproduktor a stereo mikrofóny.
• Ovládacie rozhranie: Rozpoznávanie gest, hlasové príkazy alebo diaľkové ovládanie
• Pripojiteľnosť: Wi-Fi, Bluetooth (voliteľné)
• Batéria: Li-ion alebo LiPo (približne 12 V, 5000 mAh)
• Softvérový rámec: Python, používajúci PyTorch/TensorFlow pre AI
• Operačný systém: Raspberry Pi OS (založený na Debiane)
• Rozšíriteľnosť: USB, GPIO a I²C pre ďalšie senzory a moduly
• Aplikácie: Vzdelávanie, výskum, vývoj robotov, akrobacia

Tento dizajn uprednostňuje cenovú dostupnosť, prístupnosť a autonómiu založenú na umelej inteligencii, vďaka čomu ho možno ľahko zostaviť, upraviť a rozšíriť pre rôzne robotické aplikácie.

Darovaním podporíte vývoj cenovo dostupnej, inteligentnej a offline robotiky s umelou inteligenciou pre každého.

Každý dar pomáha túto víziu uskutočniť.

Ďakujeme za vašu podporu!