Исследователи Intel на основе смартфона сделали робота за $50

Роботы не обязательно должны быть дорогими. На самом деле, по словам Маттиаса Мюллера и Владлена Колтуна, при наличии смартфона колесного бота можно построить примерно за 50 долларов. Два исследователя Intel являются соавторами недавней статьи под названием «OpenBot: превращение смартфонов в роботов», в которой предлагается использовать телефоны для создания роботов.

Использование стандартных смартфонов в качестве мозгов роботов дает ряд преимуществ, помимо экономии средств. Быстрые циклы обновления означают, что есть много бывших в употреблении смартфонов, у них постоянно улучшаются камеры и процессоры. Более того, даже серийные модели оснащены инерциальными измерительными приборами, GPS, Wi-Fi, Bluetooth, сотовыми модемами и специальными чипами для работы с ИИ, некоторые из которых превосходят настольные процессоры.

В конструкции OpenBot обычный смартфон подключается к электромеханическому корпусу для получения данных, их обработки и вычислений. Шасси робота рассчитано на 3D-печать и вмещает до четырех двигателей с вырезами для контроллера, микроконтроллера, светодиодов, крепления для смартфона и USB-кабеля. Батарейный блок подключается к выделенным клеммам для подачи питания на двигатели по мере необходимости, а плата Arduino Nano соединяется со смартфоном через USB, обеспечивая последовательную связь и питание. Два передних колеса оснащены датчиками, которые отправляют одометрические сигналы, а разъемы, подключенные к контроллеру мотора, позволяют регулировать скорость и направление в реальном времени.

Программный стек OpenBot немного проще и состоит всего из двух компонентов, которые обмениваются данными через последовательный канал. Приложение Android запускается на смартфоне, предоставляя оператору интерфейс для сбора данных и управления. Программа, работающая на Arduino, заботится о низкоуровневых действиях, а также об измерениях, таких как одометрия и напряжение батареи.

Мюллер и Колтун провели тесты, чтобы сравнить производительность робота с различными моделями смартфонов. Хотя самый дешевый бюджетный телефон, который они тестировали (Nokia 2.2), показал худшие результаты, ему все же удавалось обнаруживать человека и следовать за ним примерно в половине случаев. Более того, все последние протестированные телефоны среднего класса (включая Xiaomi Note 8, Huawei P30 Lite и Xiaomi Poco F1) постоянно отслеживали людей со скоростью 10 кадров в секунду или выше благодаря специальным ускорителям ИИ на телефонах.

«Эта работа направлена ​​на решение двух ключевых задач робототехники: доступность и масштабируемость. Смартфоны распространены повсеместно и с каждым годом становятся все мощнее. Мы разработали комбинацию аппаратного и программного обеспечения, которая превращает смартфоны в роботов. Полученные роботы недороги, но вполне способны», — пишут исследователи. «Наши эксперименты показали, что робот за 50 долларов со смартфоном способен отслеживать человека и осуществлять автономную навигацию в реальном времени. Мы надеемся, что представленная работа откроет новые возможности для образования и широкомасштабного обучения с помощью тысяч недорогих роботов, развернутых по всему миру».