Его стоимость не превышает пяти тысяч долларов, а все чертежи и код доступны онлайн
Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли представили небольшого человекоподобного робота Berkeley Humanoid Lite с открытой архитектурой, который должен стать недорогой исследовательской платформой. Робот массой 16 килограмм и высотой 80 сантиметров имеет модульную конструкцию, а большинство его компонентов, включая приводы, напечатаны на обычном 3D-принтере из PLA пластика. Благодаря этому стоимость робота находится в пределах пяти тысяч долларов. В ходе экспериментов инженеры научили робота ходить а также показали пример манипуляций с предметами с помощью телеуправления. Ссылки на код и CAD модели доступны на сайте проекта. Препринт с описанием робота опубликован на сайте arXiv.org
В последнее время наблюдается всплеск интереса к разработке человекоподобных роботов, в связи с чем исследователям в этой области требуется удобная, простая и недорогая платформа для экспериментов. Однако многие существующие на рынке модели роботов-гуманоидов либо имеют закрытую архитектуру, что снижает возможности для их модификации, либо слишком дороги для небольших команд исследователей.
В 2024 году инженеры из Калифорнийского университета в Беркли под руководством Кушиля Срината (Koushil Sreenath) разработали небольшого человекоподобного робота Berkeley Humanoid с открытой архитектурой. Робот высотой 85 сантиметров и массой 16 килограмм был сделан из алюминия и состоял из торса и ног с шестью степенями свободы. Почти все компоненты разработчики изготовили самостоятельно, а итоговая цена составила около 10 тысяч долларов США.
Инженеры решили не останавливаться на достигнутом, и недавно представили новую человекоподобную модель Berkeley Humanoid Lite. Новый робот имеет полноценные руки, а его высота и масса остались практически такими же как и у предшественника — 80 сантиметров и 16 килограмм. Корпус робота теперь модульный, а большинство деталей, включая редукторы приводов выполнены из PLA пластика с помощью 3D печати.
Центральная часть рамы — из алюминиевого профиля. В движение робота приводят 22 привода с циклоидной зубчатой передачей в роли редуктора. Такой вариант был выбран из-за оптимального соотношения компактности, износоустойчивости и возможности изготовления FDM-методом на обычных 3D-принтерах. В качестве двигателей используются бесколлекторные электромоторы для дронов. Шестидесятичасовой тест, в ходе которого привод многократно поднимал и опускал груз, показал его довольно высокую износостойкость, хотя и с небольшим увеличением люфта из-за постепенного изнашивания деталей.
Почти все структурные детали конструкции напечатаны на обычном 3D-принтере, а электронные и механические компоненты, такие как электромоторы, подшипники, крепеж, аккумуляторы и мини-ПК для системы управления были куплены на онлайн-маркетплейсах. Это, по словам разработчиков, позволяет собрать робота примерно за неделю и уложиться в бюджет менее пяти тысяч долларов (по ценам в США). Простота конструкции также облегчает ремонт и замену поврежденных компонентов, а благодаря модульности платформу можно легко модифицировать, изменяя длину звеньев. Например, с помощью карбоновых трубок можно увеличить длину ног и рук, получив более крупного робота. Также можно изменять конфигурацию суставов и общую морфологию робота, собрав вместо гуманоидного робота, например, четвероногого или робота-кентавра.
Возможности платформы разработчики продемонстрировали с помощью двух ключевых для гуманоидных роботов задач: ходьбы и манипуляций руками. Для ходьбы была обучена политика управления с помощью обучения с подкреплением в симуляторе Isaac Gym. Инженерам удалось добиться прямого переноса алгоритма из симуляции на реального робота без какой-либо доработки — робот смог ходить, используя при этом лишь тридцать процентов от максимального крутящего момента своих приводов. Для демонстрации манипуляции предметами робота оснастили параллельными захватами. Система телеуправления реализована на базе VR-набора SteamVR. Оператор может управлять роботом как от третьего лица, так и в VR-режиме, выполняя различные задачи, такие как письмо маркером, упаковка и распаковка коробки, или сборка кубика Рубика.
Помимо исследований, благодаря открытому исходному коду, доступности компонентов, простоте изготовления и ремонта, робот, по мнению авторов, может пригодиться для обучения. Кроме того, модульность и легкость конструкции делают платформу пригодной для использования в аниматронике.
Проекты с открытой архитектурой есть и для четвероногих роботов. Недавно инженеры из Токийского университета представили робособаку MEVIUS, которую можно собрать из материалов и деталей, доступных для заказа в интернет-магазинах.