Гуманоидный робот за 15 тысяч долларов стал доступен независимым разработчикам

Сингапурская компания Menlo Research представила набор для самостоятельной сборки открытого человекоподобного робота Asimov, сделав еще один шаг к тому, чтобы сложная гуманоидная робототехника вышла за пределы закрытых корпоративных лабораторий и стала доступнее независимым разработчикам, исследователям и энтузиастам. Стоимость комплекта составляет около 15 тысяч долларов, что примерно соответствует расчетной себестоимости компонентов. Разработчики позиционируют проект как попытку сделать двуногих роботов значительно доступнее для широкой технической аудитории.

Интерес к доступной робототехнике в последние годы заметно растет. Недавно один из энтузиастов создал полноразмерную копию научно-фантастического дроида при помощи 3D-печати и системы голосового управления на базе искусственного интеллекта, продемонстрировав, насколько быстро дешевеют инструменты для домашних роботизированных систем и автоматизации.

Новый робот Asimov представляет собой модульную платформу для исследований и экспериментов. Высота гуманоидного робота составляет около 1,2 метра, а масса — примерно 35 килограммов. Конструкция включает более 25 степеней свободы, что позволяет гибко настраивать систему под различные исследовательские задачи. При этом устройство поставляется полностью разобранным. В комплект входят подробные инструкции и обучающие видеоматериалы, рассчитанные прежде всего на разработчиков и опытных любителей робототехники, а не на обычных потребителей.

Одной из ключевых особенностей проекта стала модульная архитектура. Ноги, руки, корпус и голова выполнены как независимые секции, соединяемые универсальными креплениями для моторов. Благодаря этому пользователи могут заменять или модернизировать отдельные компоненты без необходимости полностью переделывать конструкцию робота. Такой подход упрощает обслуживание системы и ускоряет эксперименты с новыми приводами и алгоритмами управления.

В конструкции также используется параллельный механизм голеностопного сустава типа Revolute-Spherical-Universal, или RSU. Он обеспечивает две степени свободы для движений с наклоном и перекатом стопы. По словам разработчиков, такая схема улучшает распределение крутящего момента в суставе и позволяет роботу более естественно реагировать на неровности поверхности и силы, возникающие во время ходьбы.

Для упрощения системы передвижения инженеры отказались от отдельных приводов пальцев ног. Вместо этого робот использует пассивные сочлененные элементы, которые помогают при переходе от опоры к отталкиванию. Это улучшает устойчивость и сцепление с поверхностью, одновременно уменьшая вычислительную нагрузку и механическую сложность конструкции.

Большинство деталей корпуса оптимизировано для производства методом 3D-печати Multi Jet Fusion. Такой подход позволяет создавать прочные и легкие элементы без дорогостоящей обработки на станках с числовым программным управлением. Кроме того, это облегчает замену деталей и индивидуальную модификацию конструкции.

Серьезное внимание разработчики уделили и программной части платформы. Программный стек Asimov построен вокруг системы симуляции Processor-in-the-Loop, которая намеренно отказывается от идеализированных моделей роботов. Вместо идеально синхронизированных датчиков и предсказуемой физики система обучения специально добавляет реалистичные ошибки и задержки, характерные для реальных роботизированных платформ.

В частности, симуляция воспроизводит задержки связи по шине CANBus длительностью до 9 миллисекунд, из-за чего управляющие сигналы могут поступать с опозданием или рассинхронизацией. Дополнительно используется эмуляция шумов сенсоров через интерфейс I2C. Все эти искажения имитируют реальные проблемы, с которыми сталкиваются физические роботы при работе вне лабораторных условий.

В основе системы обучения лежит метод обучения с подкреплением с архитектурой Asymmetric Actor-Critic. Оценивающая сеть получает доступ к точным данным симуляции и оценивает состояние системы и награды, тогда как исполнительный модуль работает в ограниченных условиях, используя только зашумленные и задержанные сигналы датчиков, аналогичные тем, что доступны реальному роботу.

Разработчики утверждают, что подобный подход позволяет системе научиться работать в условиях неопределенности и неполной информации. В результате робот способен без дополнительной настройки сразу переносить навыки из виртуальной среды в реальный мир. Asimov может ходить вперед и назад, а также восстанавливать равновесие после внешних толчков непосредственно на физическом оборудовании.

Несмотря на то что стоимость набора остается высокой для массового пользователя, разработчики опубликовали полный список компонентов на GitHub, что позволяет энтузиастам самостоятельно искать детали и потенциально снижать затраты. По оценкам специалистов, даже при цене около 15 тысяч долларов проект остается значительно доступнее ранних гуманоидных платформ, создание которых раньше требовало многомиллионных инвестиций.