Робат за $400 ходзіць на дзвюх нагах, а думае тэлефонам за $50

Тэлефон устаўляюць у пластыкавы корпус над сцёгнамі, як у трымальнік на руллі ровара. Маленькі двухногі робат ажывае, ўстае і ідзе за чалавекам. Правадоў паміж імі няма: варта выняць смартфон, і гэта зноў звычайны тэлефон, з якога можна патэлефанаваць. Робат завецца PhoneBot, яго дэталі каштуюць каля $400, а самы танны тэлефон, з якім ён хадзіў, абышоўся ў $50. І хада адбірае ў такога тэлефона менш за дзясятую частку працэсара.

Яго сабралі ў лабараторыі RoMeLa Дэніса Хонга ў Каліфарнійскім універсітэце ў Лос-Анджэлесе (UCLA), першы аўтар прэпрынта — Жочэнь Хоў. У снежні 2010 года тая ж лабараторыя паказвала на канферэнцыі ў Нэшвіле робата амаль таго ж росту, DARwIn-OP. Хонг называў яго сваім «новым дзіцём», як пісаў тады IEEE Spectrum. Унутры DARwIn-OP вазіў асобны камп’ютар, а сабраны экзэмпляр каштаваў $12 000.

Што тэлефон умее лепш за робата

У любога смартфона ўжо ёсць усё, што інжынеры робатаў гадамі куплялі паасобку. Камера, каб бачыць. Працэсар, каб думаць. Wi-Fi, каб атрымліваць каманды. Экран, каб паказваць твар або меню. І датчык, без якога двухногі робат падае на першым кроку. Гэта інерцыяльны блок, акселерометр з гіраскопам: у тэлефоне ён паварочвае карцінку, калі смартфон кладуць набок, а робату паведамляе, што цела крэніцца і пара перастаўляць нагу.

У PhoneBot тэлефон робіць амаль усю працу. Ён дзвесце разоў у секунду чытае свой датчык нахілу, пяцьдзясят разоў у секунду вырашае, куды павярнуць кожны з 13 суставаў, і адпраўляе гэтыя рашэнні па Wi-Fi маленькай плаце ўнізе. Плата толькі перадае каманды маторам.

Лепш за ўсё гэта відаць, калі робат ідзе за чалавекам. Камера тэлефона трымае яго ў кадры. Пакуль чалавек зрушваецца ў бок, PhoneBot проста паварочваецца ў паясніцы, а ногі стаяць на месцы. Пераступаць ён пачынае, толькі калі чалавек сыходзіць убок больш чым на 55 градусаў. Калі робат падае тварам уніз, ён устае сам. Гэта ўмеў і яго папярэднік з 2010 года.

Амаль увесь бюджэт ідзе на ногі. Кожны з 13 серваматораў каштуе $23,90, разам каля $310. Астатнія прыкладна $90 — гэта пластыкавы корпус, электроніка і акумулятар. Корпус друкуюць на 3D-прынтары, а чарцяжы і спіс пакупак ляжаць на сайце праекта.

Хадзе хапае дзясятай долі працэсара

Хадзіць робат вучыўся не на падлозе, а ў сімулятары. Гэта навучанне з падмацаваннем: віртуальны PhoneBot праходзіць сотні мільёнаў крокаў сімуляцыі і атрымлівае ўзнагароду за ўдалыя рухі, пакуль не выпрацуе хаду. Потым гатовую праграму пераносяць у сапраўднага робата.

Адзін прыём з артыкула выглядае амаль па-дзіцячы. Даследчыкі паказвалі праграме кожную спробу двойчы: як ёсць і ў люстэрку, дзе левая і правая нага мяняюцца месцамі. Без гэтага хада выходзіла крывой: адна нага нагружалася прыкметна мацней за другую. З люстэркам нагрузка выраўнялася амаль цалкам.

Здаецца, што ўтрымаць раўнавагу на двух нагах цяжэй за ўсё. Для тэлефона гэта якраз самая лёгкая задача: праграма хады займае ў moto g 2024 каля 6% працэсара. Нашмат цяжэй яму азірнуцца, гэта значыць пазнаць чалавека ў кадры і пабудаваць карту пакоя па камеры. Калі скласці ўсе радкі табліцы нагрузкі, выйдзе, што бюджэтны тэлефон заняты прыкладна на 60% і запас у яго застаецца.

Дзядуля ў табліцы параўнання

Каб паказаць, наколькі PhoneBot танней, аўтары звялі ў табліцу пяць маленькіх даследчых гуманоідаў коштам ад $3500 да $13 800. Самы дарагі з іх, ROBOTIS OP3, прыходзіцца ўнукам таго самага DARwIn-OP: паводле апісання вытворцы, DARwIn-OP пазней прадавалі як ROBOTIS OP, за ім выйшаў OP2, а следам OP3. Яшчэ адзін удзельнік табліцы, робат BRUCE за $9000, таксама выйшаў з лабараторыі Хонга у 2022 годзе. Новы робат спаборнічае з уласнай радаслоўнай.

Параўнанне нечаснае, і аўтары гэта прызнаюць. У OP3 дваццаць суставаў, рукі і магутны камп’ютар, PhoneBot умее менш. Але розніца ў трыццаць разоў па цане кажа пра галоўнае: гурток робататэхнікі пры школе пацягне робата за $400 і не пацягне за $13 000.

Стары тэлефон ці новы за $50

New Atlas напісаў, што мозгам робату паслужыць ваш стары пыльны тэлефон. Гэта праўда напалову. Даследчыкі праверылі чатыры смартфоны, і старым з іх быў толькі Honor 9 2017 года, куплены з рук. Тры іншыя купілі новымі ў верасні 2026 года: moto g 2025 за $50, Galaxy A16 5G і moto g 2024 за $50–90. У ЗША такія тэлефоны таннейшыя за звычайныя, бо працуюць толькі з сім-картай аднаго аператара па перадаплачаным тарыфе.

Хадзіць і пазнаваць чалавека ў кадры змаглі ўсе чатыры. Стары Honor не здолеў пабудаваць карту пакоя, і справа была не ў працэсары. Для гэтага патрэбныя сэрвісы Google, а на гэтай мадэлі ў ЗША іх няма. Працаваць з любым Android-тэлефонам аўтары не абяцаюць.

І ўсё ж у ідэі са шуфлядай ёсць глеба. Паводле ацэнкі ААН і WEEE Forum, толькі ў 2022 годзе з ужытку павінны былі выйсці каля 5,3 млрд тэлефонаў. Большая частка з іх, як чакалі эксперты, павінна была асесці ў шуфлядах, кладоўках або на звалцы. У апытанні амаль дзевяці тысяч еўрапейскіх сем’яў 46% патлумачылі, навошта захоўваюць непатрэбную тэхніку: «раптам яшчэ спатрэбіцца». Робат, якому патрэбны тэлефон з камерай і Wi-Fi, і ёсць такое «спатрэбіцца».

Ноўтбук за кадрам

Самае слабое месца PhoneBot чутно, калі з ім размаўляюць. Тэлефон толькі запісвае маўленне, а распазнае яго і прыдумляе адказ ноўтбук па суседстве: на ім працуюць праграма распазнавання маўлення і моўная мадэль. Якая менавіта мадэль, у артыкуле не сказана. Гатовы адказ вяртаецца на тэлефон, і той агучвае яго сінтэзаваным голасам. Без ноўтбука робат ходзіць і сочыць за чалавекам, але маўчыць.

Астатнія абмежаванні аўтары пералічваюць самі. Рук няма, таму ўзяць прадмет PhoneBot не можа. Хадзіць ён вучыўся толькі па роўнай падлозе, а слабыя танныя маторы не даюць ні насіць груз, ні скакаць. Здымку відэа і «тэлеприсутнасць» артыкул згадвае напачатку, але не правярае на справе. Нарэшце, гэта прэпрынт: незалежныя рэцэнзенты яго яшчэ не чыталі. Далей аўтары хочуць дадаць лёгкія рукі і перанесці моўную мадэль проста ў тэлефон, каб абысціся без ноўтбука.

Камп’ютар ужо ў кішэні

У 2010 годзе самай дарагой і разумнай часткай маленькага робата быў камп’ютар. За шаснаццаць гадоў усё перавярнулася. Мозг цяпер каштуе $50, менш за вячэру ўдваіх у рэстаране. Даражэй за ўсё ў PhoneBot абыходзяцца трынаццаць матораў, якія ўмеюць толькі паварочвацца на зададзены кут: $310 з $400.

Прэпрынт не задае наступнага пытання, але яно напрошваецца: што пачнуць рабіць з такімі робатамі, калі таннейшымі стануць і ногі?