Исследователи создали двуногого робота на базе Android-смартфона

Исследователи лаборатории RoMeLa Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе представили PhoneBot — двуногого робота, в конструкции которого Android-смартфон одновременно выполняет функции вычислительного модуля, камеры и инерциального датчика.

Робот имеет высоту чуть больше 48 сантиметров и весит 1,8 килограмма вместе со смартфоном. За движение отвечают 13 сервоприводов Dynamixel XL430-W250: по шесть установлены в каждой ноге, ещё один используется для поворота корпуса. Рук у PhoneBot нет.

Управление через смартфон

На телефоне работает специальное Android-приложение, запускающее нейросетевые модели через TensorFlow Lite. Система распознаёт объекты и формирует команды управления с частотой 50 обновлений в секунду. Затем команды по Wi-Fi передаются на плату управления сервоприводами через протокол UDP. Проводного соединения между смартфоном и роботом нет.

Навыку ходьбы PhoneBot обучали в симуляторе MuJoCo/MJX с использованием метода PPO — Proximal Policy Optimization. При подготовке обучения учитывали ограничения моторов и люфт редукторов. Датасет также дополнили зеркальными копиями, меняя местами левую и правую ноги. Благодаря этому относительный дисбаланс крутящего момента между конечностями удалось уменьшить с 20,5% до 3,4%.

Помимо ходьбы, робот умеет следовать за человеком и самостоятельно подниматься после падения. Для ведения диалога с использованием языковой модели ему требуется ноутбук: на нём запускается нейросеть, генерирующая ответы.

Проект для обучения робототехнике

Авторы рассматривают PhoneBot прежде всего как доступный образовательный стенд. Сборка устройства обходится примерно в 400 долларов, а в качестве вычислительной платформы учащиеся могут использовать собственные смартфоны, не приобретая отдельный специализированный компьютер.

Исследователи уже опубликовали препринт с описанием проекта. В дальнейшем они планируют открыть исходный код, что должно упростить воспроизведение конструкции и использование робота в учебных задачах.