Tämä 400 dollarin robotti kävelee kahdella jalalla ja ajattelee 50 dollarin puhelimella

Puhelin napsahtaa muovirunkoon lantion yläpuolelle, aivan kuin pyörän puhelinpidikkeeseen. Pieni kaksijalkainen robotti herää eloon, nousee seisomaan ja alkaa seurata ihmistä. Johtoja ei ole: vedä älypuhelin pois, ja se on taas tavallinen puhelin, jolla voi vastata puheluun. Robotin nimi on PhoneBot. Se on 19 tuumaa (48,3 cm) pitkä ja painaa noin 4 paunaa (1,8 kg). Osien hinta on noin 400 dollaria, ja halvin puhelin, jolla se on kävellyt, maksoi 50 dollaria. Kävely vie alle kymmenesosan sen puhelimen laskentatehosta.

Robotin rakensi Dennis Hongin RoMeLa-laboratorio Kalifornian yliopistossa Los Angelesissa (UCLA); ennakkojulkaisun pääkirjoittaja on Ruochen Hou. Sama laboratorio esitteli lähes yhtä pitkän robotin, DARwIn-OP:n, konferenssissa Nashvillessa joulukuussa 2010. Hong kutsui sitä “uudeksi vauvakseen”, kuten IEEE Spectrum silloin kertoi. DARwIn-OP kantoi mukanaan omaa tietokonettaan, ja valmiin yksilön hinta oli 12 000 dollaria.

Mitä puhelin osaa paremmin kuin robotti

Jokaisessa älypuhelimessa on jo valmiina osat, joita robotinrakentajat ovat vuosia ostaneet yksi kerrallaan. Kamera näkemiseen. Prosessori ajatteluun. Wi-Fi käskyjen vastaanottamiseen. Näyttö kasvoille tai valikolle. Ja se yksi anturi, jota ilman kaksijalkainen robotti ei pääse yhtäkään askelta. Se on inertiamittausyksikkö eli kiihtyvyysanturi ja gyroskooppi yhdessä. Se kääntää kuvan, kun kallistat puhelimen kyljelleen, ja se kertoo robotille, että keho kallistuu ja jalan on siirryttävä.

PhoneBotin sisällä puhelin tekee lähes kaiken työn. Se lukee kallistusanturiaan 200 kertaa sekunnissa, päättää 50 kertaa sekunnissa, minne kunkin 13 nivelen pitää mennä, ja lähettää päätökset Wi-Fin kautta pienelle kortille robotin alaosassa. Kortti vain välittää komennot moottoreille.

Tämä näkyy parhaiten, kun robotti seuraa jotakuta. Puhelimen kamera seuraa ihmistä, ja kun tämä siirtyy sivuun, PhoneBot yksinkertaisesti kääntyy vyötäröstä liikuttamatta jalkojaan. Askeleet alkavat vasta, kun ihminen on yli 55 astetta sivussa. Jos robotti päätyy kasvot alaspäin, se nousee itse takaisin pystyyn, aivan kuten sen vuoden 2010 edeltäjä.

Melkein koko budjetti menee jalkoihin. Jokainen 13 servomoottorista maksaa 23,90 dollaria, yhteensä noin 310 dollaria. Noin 90 dollaria lisää kattaa muovirungon sekä elektroniikan ja akun. Runko on 3D-tulostettu, ja piirustukset sekä ostoslista löytyvät hankkeen verkkosivuilta.

Kävely vie kymmenyksen puhelimesta

PhoneBot opetteli kävelemään simulaattorissa, ei lattialla. Menetelmä on vahvistusoppiminen: virtuaalinen PhoneBot käy läpi satoja miljoonia simulaation askeleita ja saa palkintoja toimivista liikkeistä, kunnes askellus löytyy. Vasta sitten ohjelma siirretään oikeaan robottiin.

Yksi artikkelin kikoista on lähes lapsellinen. Tutkijat näyttivät ohjelmalle jokaisen yrityksen kahdesti: sellaisenaan ja peilattuna, vasen ja oikea jalka vaihdettuina. Ilman tätä temppua askellus oli vinossa, ja toinen jalka teki selvästi enemmän työtä kuin toinen. Peilin kanssa kuorma tasoittui lähes täysin.

Luulisi, että tasapainoilu kahdella jalalla on vaikein tehtävä. Puhelimelle se on helpoin: moto g 2024:llä kävelyohjelma käyttää noin 6 prosenttia prosessorista. Ympärille katsominen on paljon raskaampaa: ihmisen tunnistaminen kuvasta ja huoneen kartoitus. Kun laskee yhteen kuormataulukon kaikki rivit, edullinen puhelin on kiireinen vain noin 60-prosenttisesti, ja varaa jää.

Isovanhempi vertailutaulukossa

Osoittaakseen PhoneBotin halvuuden tekijät asettivat rinnakkain viisi pientä tutkimushumanoidia, joiden hinnat vaihtelevat 3 500 dollarista 13 800 dollariin. Kallein, ROBOTIS OP3, on saman DARwIn-OP:n lapsenlapsi. Valmistajansa käsikirjan mukaan DARwIn-OP:tä myytiin myöhemmin nimellä ROBOTIS OP, ja sitä seurasivat OP2 ja sitten OP3. Toinen luettelon robotti, 9 000 dollarin BRUCE, tuli niin ikään Hongin laboratoriosta vuonna 2022. Uusi robotti kilpailee omaa sukupuutaan vastaan.

Vertailu ei ole reilu, ja tekijät sanovat sen itsekin. OP3:ssa on kaksikymmentä niveltä, kädet ja tehokas tietokone, ja PhoneBot osaa vähemmän. Mutta noin kolmenkymmenkertainen hintaero kertoo pääasian: koulun robotiikkakerho voi hankkia 400 dollarin robotin muttei 13 000 dollarin.

Vanha puhelin vai uusi 50 dollarin

Teknologiasivusto New Atlas kirjoitti, että vanha, pölyttynyt puhelimesi voisi toimia robotin aivoina. Se pitää puoliksi paikkansa. Tutkijat testasivat neljää puhelinta, ja vain yksi oli vanha: vuoden 2017 Honor 9, ostettu käytettynä. Muut kolme ostettiin uusina syyskuussa 2026: moto g 2025 hintaan 50 dollaria sekä Galaxy A16 5G ja moto g 2024 hintaan 50–90 dollaria. Ne ovat edullisia prepaid-puhelimia, jotka on lukittu yhteen yhdysvaltalaiseen operaattoriin, ja siksi ne myydään niin halvalla.

Kaikki neljä osasivat kävellä ja tunnistaa ihmisen kamerakuvasta. Vanha Honor ei osannut rakentaa huonekarttaa, eikä syy ollut prosessori. Kartoitus tarvitsee Googlen palveluita, joita tuo malli ei tarjoa Yhdysvalloissa. Tekijät eivät lupaa, että PhoneBot toimii jokaisella Android-puhelimella.

Silti laatikkoajatus ei ole tyhjästä temmattu. YK:n ja WEEE Forumin arvion mukaan noin 5,3 miljardia puhelinta oli määrä poistaa käytöstä pelkästään vuonna 2022, ja suurin osa niistä päätyisi todennäköisesti laatikoihin, komeroihin tai kaatopaikalle. Lähes yhdeksän tuhatta eurooppalaista kotitaloutta kattavassa kyselyssä 46 % antoi saman syyn käyttämättömän elektroniikan säilyttämiseen: “Saatan käyttää sitä vielä uudestaan.” Robotti, joka tarvitsee kameralla ja Wi-Fillä varustetun puhelimen, on juuri se “uudestaan”.

Kannettava verhon takana

PhoneBotin heikoin kohta paljastuu, kun sille puhuu. Puhelin tallentaa puheesi, mutta lähellä oleva kannettava tietokone kuuntelee ja ajattelee: se ajaa puheentunnistusta ja kielimallia. Artikkeli ei kerro, mitä mallia. Vastaus palaa puhelimelle, joka lausuu sen synteettisellä äänellä. Ilman kannettavaa robotti kävelee ja seuraa ihmistä edelleen, mutta pysyy hiljaa.

Muut rajoitukset tekijät luettelevat itse. Käsiä ei ole, joten PhoneBot ei voi poimia mitään. Se on oppinut kävelemään vain tasaisella lattialla, ja halvat, heikot moottorit estävät kuorman kantamisen ja hyppäämisen. Kuvaaminen ja “telepresence” mainitaan artikkelin alussa mutta niitä ei testata. Ja kyseessä on ennakkojulkaisu, jota riippumattomat arvioijat eivät ole vielä tarkastaneet. Seuraavaksi vuorossa ovat kevyet kädet ja puhelimessa itsessään pyörivä kielimalli, jotta kannettavan voi jättää pois.

Tietokone on jo taskussasi

Vuonna 2010 tietokone oli pienen robotin kallein ja älykkäin osa. Kuudessatoista vuodessa asetelma kääntyi. Nyt aivot maksavat 50 dollaria, vähemmän kuin illallinen kahdelle, ja PhoneBotin kallein osa on kolmetoista moottoria, jotka vain kääntyvät annettuun kulmaan: 310 dollaria 400:sta.

Ennakkojulkaisu ei kysy ilmeistä seuraavaa kysymystä: mitä ihmiset rakentavat tällaisilla roboteilla, kun jalatkin halpenevat?