Robot $400 ini berjalan dengan dua kaki dan berfikir dengan telefon $50

Sebuah telefon pintar dimasukkan ke dalam torso plastik di atas pinggul, sama seperti ia dikepit pada pemegang basikal. Sebuah robot kecil berkaki dua menjadi hidup, bangun berdiri dan mula mengekori seseorang. Tiada wayar di antara keduanya: tarik keluar telefon itu dan ia kembali menjadi telefon biasa, sedia menerima panggilan. Robot ini dinamakan PhoneBot. Tingginya 19 inci (48.3 cm) dan beratnya kira-kira 4 paun (1.8 kg). Kos bahagiannya sekitar $400, dan telefon termurah yang pernah digunakannya untuk berjalan berharga $50. Berjalan menggunakan kurang daripada sepersepuluh kuasa pemproses telefon itu.

Robot ini dibina di makmal RoMeLa milik Dennis Hong di Universiti California, Los Angeles (UCLA); Ruochen Hou ialah penulis pertama pracetaknya. Makmal yang sama pernah mempamerkan robot dengan ketinggian hampir sama, DARwIn-OP, di sebuah persidangan di Nashville pada Disember 2010. Hong menyebutnya “bayi baharu”nya, seperti yang dilaporkan IEEE Spectrum ketika itu. DARwIn-OP membawa komputernya sendiri, dan satu unit yang siap dipasang berharga $12,000.

Apa yang telefon lakukan lebih baik daripada robot

Setiap telefon pintar sudah membawa komponen yang bertahun-tahun dibeli satu demi satu oleh pembina robot. Kamera untuk melihat. Pemproses untuk berfikir. Wi-Fi untuk menerima arahan. Skrin untuk memaparkan wajah atau menu. Dan satu penderia yang tanpanya robot berkaki dua tidak dapat melangkah walau sekali. Itulah unit pengukuran inersia, iaitu pecutan meter berpasangan dengan giroskop. Ia memutar gambar apabila anda memiringkan telefon ke tepi, dan ia jugalah yang memberitahu robot bahawa badannya condong dan sebelah kaki perlu bergerak.

Di dalam PhoneBot, telefon melakukan hampir semua kerja. Ia membaca penderia kecondongannya 200 kali sesaat, memutuskan 50 kali sesaat ke mana setiap satu daripada 13 sendi harus pergi, dan menghantar keputusan itu melalui Wi-Fi ke sebuah papan kecil di bahagian bawah. Papan itu hanya menyampaikan arahan kepada motor.

Ini paling mudah dilihat apabila robot mengekori seseorang. Kamera telefon menjejaki orang itu, dan apabila orang itu beralih ke sisi, PhoneBot hanya memutar pinggangnya tanpa menggerakkan kaki. Ia hanya mula melangkah apabila orang itu berada lebih 55 darjah ke sisi. Jika ia jatuh tertiarap, ia bangun semula sendiri, sama seperti pendahulunya pada 2010.

Hampir seluruh belanjawan dihabiskan untuk kaki. Setiap satu daripada 13 motor servo berharga $23.90, kira-kira $310 kesemuanya. Lebih kurang $90 lagi menampung badan plastik dan elektronik berserta bateri. Badannya dicetak 3D, dan lukisan serta senarai belian ada di laman web projek.

Berjalan hanya mengambil sepersepuluh telefon

PhoneBot belajar berjalan dalam simulator, bukan di atas lantai. Kaedahnya ialah pembelajaran pengukuhan: PhoneBot maya menjalani ratusan juta langkah simulasi, memperoleh ganjaran untuk gerakan yang berjaya, sehingga satu corak langkah terbentuk. Barulah atur cara itu dimasukkan ke dalam robot sebenar.

Satu helah dalam kertas kerja itu hampir seperti permainan kanak-kanak. Para penyelidik menunjukkan setiap percubaan kepada atur cara dua kali: seperti yang berlaku dan dalam bentuk cermin, dengan kaki kiri dan kanan bertukar tempat. Tanpa helah ini, corak langkah menjadi senget, dengan sebelah kaki bekerja jauh lebih banyak daripada yang satu lagi. Dengan cermin, bebannya menjadi hampir sama rata.

Anda mungkin menyangka mengimbangi diri di atas dua kaki ialah tugas paling sukar. Bagi telefon, itulah yang paling mudah: pada moto g 2024, atur cara berjalan menggunakan sekitar 6% daripada pemproses. Melihat sekeliling jauh lebih berat: mengesan seseorang pada kamera dan memetakan bilik. Jumlahkan setiap baris dalam jadual beban dan telefon bajet hanya sibuk sekitar 60%, dengan banyak ruang tersisa.

Moyang dalam jadual perbandingan

Untuk menunjukkan betapa murahnya PhoneBot, para penulis menyenaraikan lima humanoid penyelidikan kecil dengan harga dari $3,500 hingga $13,800. Yang termahal, ROBOTIS OP3, ialah cucu kepada DARwIn-OP yang sama. Menurut manual pembuatnya, DARwIn-OP kemudian dijual sebagai ROBOTIS OP, disusuli OP2 dan seterusnya OP3. Satu lagi entri, BRUCE berharga $9,000, juga lahir dari makmal Hong pada 2022. Robot baharu ini bersaing dengan salasilah keluarganya sendiri.

Perbandingan ini tidak adil, dan para penulis sendiri mengakuinya. OP3 mempunyai dua puluh sendi, lengan dan komputer yang berkuasa, sedangkan PhoneBot mampu melakukan lebih sedikit. Tetapi jurang harga sekitar tiga puluh kali ganda menyampaikan perkara utama: kelab robotik sekolah mampu membeli robot $400 tetapi tidak mampu membeli yang berharga $13,000.

Telefon lama atau telefon baharu $50

Laman teknologi New Atlas menulis bahawa telefon lama anda yang berhabuk boleh menjadi otak robot itu. Itu separuh benar. Para penyelidik menguji empat telefon, dan hanya satu yang lama: Honor 9 keluaran 2017 yang dibeli terpakai. Tiga yang lain dibeli baharu pada September 2026: moto g 2025 berharga $50, serta Galaxy A16 5G dan moto g 2024 berharga $50–90. Semuanya telefon prabayar bajet yang dikunci kepada satu pembekal perkhidmatan AS, sebab itulah harganya begitu murah.

Keempat-empatnya boleh berjalan dan mengesan seseorang pada kamera. Honor lama itu tidak dapat membina peta bilik, dan bukan pemprosesnya yang menjadi punca. Pemetaan memerlukan perkhidmatan Google, yang tidak ditawarkan model itu di AS. Para penulis tidak berjanji PhoneBot akan berfungsi pada setiap telefon Android.

Namun, idea laci itu bukan tanpa asas. Menurut anggaran PBB dan WEEE Forum, kira-kira 5.3 bilion telefon dijangka tidak lagi digunakan pada 2022 sahaja, dan kebanyakannya berkemungkinan berakhir di dalam laci, almari atau tapak pelupusan. Dalam tinjauan terhadap hampir sembilan ribu isi rumah Eropah, 46% memberikan alasan yang sama untuk menyimpan elektronik yang tidak digunakan: “Mungkin saya akan guna lagi.” Robot yang memerlukan telefon dengan kamera dan Wi-Fi ialah “lagi” yang tepat itu.

Komputer di sebalik tabir

Kelemahan terbesar PhoneBot terserlah apabila anda bercakap dengannya. Telefon merakam suara anda, tetapi sebuah komputer riba berdekatan yang mendengar dan berfikir, menjalankan pengecaman suara dan model bahasa. Kertas kerja itu tidak menyatakan yang mana satu. Jawapannya dihantar kembali ke telefon, yang menyebutnya dengan suara sintetik. Tanpa komputer riba, robot masih berjalan dan mengekori orang, tetapi ia membisu.

Para penulis sendiri menyenaraikan had-had lain. Tiada lengan, jadi PhoneBot tidak dapat mengambil apa-apa. Ia hanya belajar berjalan di atas lantai rata, dan motornya yang murah lagi lemah menghalang ia membawa beban atau melompat. Rakaman dan “telekehadiran” disebut di awal kertas kerja tetapi tidak diuji. Dan ini ialah pracetak, belum disemak oleh penilai bebas. Langkah seterusnya: lengan ringan dan model bahasa yang berjalan pada telefon itu sendiri, supaya komputer riba boleh ditinggalkan.

Komputer sudah ada dalam poket anda

Pada 2010, komputer ialah bahagian robot kecil yang paling mahal dan paling pintar. Enam belas tahun kemudian keadaannya terbalik. Kini otaknya berharga $50, kurang daripada makan malam untuk dua orang, dan bahagian PhoneBot yang paling mahal ialah tiga belas motor yang hanya berputar ke sudut tertentu: $310 daripada $400.

Pracetak itu tidak bertanya soalan seterusnya yang jelas: apa yang akan orang bina dengan robot seperti ini apabila kakinya juga menjadi murah?