Gli smartphone si stanno trasformando in robot a basso costo. Ecco come.
Recentemente, due ricercatori di Intel Labs hanno progettato un OpenBot , che è un piccolo veicolo elettrico che costa fino a $ 50 e funge da corpo robotico per smartphone Android standard. Attraverso questa ricerca, hanno proposto di sfruttare gli smartphone per dotare i robot di ampie suite di sensori, capacità computazionali, canali di comunicazione all’avanguardia e accesso a un fiorente ecosistema software.
Che si tratti di un robot con le gambe o di manipolatori industriali, i robot sono costosi da acquistare. Pertanto, da alcuni anni, ricercatori di organizzazioni e università propongono progetti per creare robot a prezzi accessibili .
I ricercatori hanno affermato che il loro lavoro è ispirato in parte da progetti come Google Cardboard che funziona collegando smartphone standard a recinzioni fisiche economiche consentendo alle persone di sperimentare la realtà virtuale per la prima volta. La domanda qui è se gli smartphone possono rappresentare un ruolo simile nella robotica .
Perché gli smartphone
L’idea chiave di questa ricerca è sfruttare gli smartphone e creare robot mobili altamente capaci che potrebbero essere implementati su larga scala. Il motivo per sfruttare gli smartphone è che includono fotocamere HD, potenti CPU e GPU, IMU avanzate, GPS, WiFi, Bluetooth, modem 4G, tra gli altri.
Quasi tutti usano uno smartphone in questi giorni. Inoltre, gli smartphone moderni sono persino dotati di chip AI dedicati per l’inferenza della rete neurale, alcuni dei quali già superano i comuni processori desktop.
I ricercatori hanno sviluppato e convalidato il design per un robot mobile che sfrutta uno smartphone di base per il rilevamento e il calcolo. Lo smartphone funge da cervello e sistema sensoriale del robot, che è ulteriormente collegato a un corpo elettromeccanico economico che costa fino a $ 50.
Inoltre, secondo i ricercatori, l’utilizzo di smartphone standard come cervelli robotici include numerosi vantaggi oltre al costo. Ad esempio, i componenti hardware sui robot personalizzati sono rapidamente obsoleti, mentre gli smartphone di livello consumer supportano il rinnovo generazionale su un flusso annuale, acquisendo telecamere a risoluzione più elevata, processori più veloci, nuovi sensori e altro ancora.
Dietro OpenBot
Per i robot a basso costo, OpenBot sfrutta gli smartphone come cervelli. Hanno sviluppato uno stack software che consente agli smartphone di utilizzare questo corpo per operazioni mobili e dimostrare che il sistema è sufficientemente potente. Lo stack software supporta carichi di lavoro robotici avanzati come il monitoraggio delle persone e la navigazione autonoma in tempo reale in ambienti non strutturati.
Per sfruttare la potenza di calcolo e le capacità di rilevamento di uno smartphone, il robot necessitava di un corpo azionato. I ricercatori hanno sviluppato un corpo per un robot a ruote a basso costo che si basa strettamente sull’elettronica prontamente disponibile, inclusa la stampa 3D per il suo telaio.
Lo stack software è costituito da due componenti.
Il primo componente è un’applicazione Android che gira su smartphone. Svolge varie funzioni come fornire un’interfaccia per l’operatore, raccogliere i set di dati e eseguire la percezione di livello superiore, inclusi i carichi di lavoro di controllo.
Il secondo componente è considerato come un programma che gira su Arduino. Questo componente gestisce l’attivazione di basso livello, comprese alcune delle misurazioni come l’odometria delle ruote e la tensione della batteria.
Contributi di questa ricerca
I ricercatori hanno dato quattro contributi principali a questo progetto.
Hanno progettato un piccolo veicolo elettrico che si basa strettamente su componenti economici e facilmente reperibili. Il costo dell’hardware è di circa $ 50 come base per un robot con ruote a basso costo.
I ricercatori hanno sviluppato uno stack software che consente agli smartphone di agire come un cervello e utilizzare questo veicolo come un corpo consentendo la navigazione mobile con rilevamento a bordo in tempo reale e calcolo.
Hanno dimostrato che il sistema proposto è sufficientemente potente per supportare carichi di lavoro di robotica avanzata come l’inseguimento delle persone e la navigazione autonoma.
Infine, hanno eseguito ampi esperimenti che indicano che l’approccio presentato è robusto alla variabilità tra smartphone e corpi robotici.
Avvolgendo
Secondo i ricercatori, questo lavoro mira ad affrontare due sfide chiave nella robotica: accessibilità e scalabilità. Hanno sviluppato una combinazione di hardware e software che trasforma gli smartphone in robot. Gli esperimenti hanno dimostrato che un corpo robotico da $ 50 alimentato da uno smartphone è in grado di seguire la persona e di navigare autonomamente in tempo reale.
La progettazione e l’implementazione complete, inclusi tutti i modelli hardware e la suite software, saranno resi disponibili gratuitamente per supportare la ricerca e l’istruzione sulla robotica a prezzi accessibili su larga scala. I ricercatori sperano che possa aprire le porte a nuove opportunità, specialmente nell’istruzione e nell’apprendimento su larga scala tramite migliaia di robot a basso costo distribuiti in tutto il mondo.
