PhoneBot - исследовательский гуманоид с Android-смартфоном в качестве вычислительного модуля.

Исследователи из Лаборатории робототехники и механизмов (RoMeLa) Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе представили PhoneBot — двуногого шагающего робота, в котором обычный Android-смартфон выполняет роль вычислительного модуля, камеры, инерциального измерительного датчика (IMU) и беспроводного интерфейса.

В основе конструкции лежит модульный нижний пояс конечностей с 13 степенями свободы, приводимый в движение недорогими сервоприводами DYNAMIXEL XL430-W250 стоимостью 23,9$ за штуку. Каждая нога имеет по 6 приводных сочленений, а еще один сустав установлен в основании верхнего узла. Он позволяет платформе со смартфоном вращаться независимо от корпуса, обеспечивая активную переориентацию камеры для визуального отслеживания объектов без разворота всего тела. Высота робота составляет 483 мм, масса вместе со смартфоном — порядка 1,8 кг, а общая стоимость - около 400$ без учета смартфона, что значительно дешевле большинства альтренативных исследовательских гуманоидов.

Специальное Android-приложение через TensorFlow Lite запускает нейросеть для управления и распознавания объектов, которая рассчитывает и обновляет команды для суставов 50 раз в секунду. Смартфон не имеет физического проводного соединения с аппаратурой робота. Двусторонний обмен данными между ними организован по Wi-Fi (протокол UDP). Смартфон решает задачи верхнего уровня — обработку изображения, расчет траектории движения и прием команд управления или ввода с геймпада, а компактный микроконтроллер нижнего уровня принимает эти директивы и управляет приводами, отправляя обратно телеметрию суставов (углы, скорости).

Алгоритм ходьбы обучен методом PPO (Proximal Policy Optimization) в симуляторе MuJoCo/MJX. При моделировании авторы строго учитывали физические ограничения моторов и люфт редукторов, что обеспечило успешный перенос политики управления на реальную аппаратную платформу. Сейчас PhoneBot способен удерживать равновесие, следовать за человеком и отслеживать объекты. Для воспроизведения диалога на базе больших языковых моделей (LLM) используется внешний ноутбук, генерирующий ответы нейросети.

Разработчики рассчитывают, что платформа PhoneBot может найти свое применение в образовательной робототехнике, где обучающиеся смогут использовать собственные смартфоны в качестве вычислительного модуля робота.

С полной работой можно ознакомиться на arXiv.