Наверняка,
каждый из нас хочет освободиться от ежедневной рутины и посвящать больше
времени любимому делу, творчеству и общению с близкими. А теперь представьте
себе мир высоких технологий, в котором умные роботы вовсю трудятся на благо
человечества с целью сделать нашу среду комфортнее и безопаснее. Они проводят
спасательные операции, строят дома, консультируют клиентов, выполняют уборку,
доставляют почту, оказывают помощь пенсионерам и людям с ограниченными
возможностями. Такая робототехническая революция сведет рутинные действия
человека к минимуму.
Мы верим, что группа целеустремленных и
страстных людей может воплотить в жизнь любые мечты. Поэтому сегодня мы
обращаемся к вам с просьбой поддержать наш проект и сделать высокие технологии
более доступными для общества. Проект Tod Bot – это автономный мобильный робот,
предназначенный для взаимодействия с человеком в широком круге задач. Принести
вам стакан сока, полить цветы, присмотреть за домашним животным в отсутствии
хозяина, организовать удаленное управление с сеансом видеосвязи, прочитать
e-mail или напомнить о предстоящей встречи – такие задачи должны стать по плечу
Tod Bot.
Вы находясь на своем рабочем места, а в этот
момент глазами робота можете увидеть, что происходит у вас дома. Вас замучила
жажда, но вам не хочется отвлекаться от любимого дела? Не вопрос. Tod Bot
привезет вам стакан воды – только свистните.
Tod Bot – это робот, которого сможет собрать каждый
По нашему
убеждению, любительская и профессиональная робототехника должна быть доступна
для всех желающих. Поэтому наш проект является открытым, и любой желающий
сможет собрать такого же робота и беспрепятственно воспользоваться всеми
имеющимися материалами. Все программные узлы Tod Bot будут находиться в
свободном доступе под лицензией GPL и BSD.
Как платформа для разработчиков, проект заинтересует программистов, любителей робототехники, а также новичков-энтузиастов, которые неравнодушно относятся к этим темам и хотят раскрыть свои творческие способности.
Tod Bot использует относительно недорогие аппаратные компоненты, в том числе, игровой контроллер Kinect в качестве камеры и альтернативы дорогостоящему лазерному дальномеру. Мозгами же для Tod Bot сможет выступать как одноплатный компьютер, так и обычный ноутбук, установленный на колесную платформу. Но, на самом деле, чтобы познакомиться с тем, что умеет делать робот, даже необязательно тратиться на покупку каких-либо аппаратных компонентов. Ведь возможности робота можно опробовать в симуляторе.
Кроме того, на базе проекта Tod Bot будет организовано сообщество разработчиков. Чтобы реализовать эту задачу, мы сейчас трудимся над написанием книги-руководства и полноценной документации по программным узлам, созданием сайта с форумом. Участники сообщества смогут своевременно получать ответы на возникающие вопросы и координировать дальнейшую разработку и развитие проекта.
Давайте вместе сделаем мечту реальностью, приблизим наступление века высоких технологий и полезных в быту роботов. Поддержать наш проект можно, отправив СМС или сделав оплату с банковской карты. Посильная помощь каждого очень важна для проекта Tod Bot!
Почему нам нужна ваша помощь?
В нашего робота уже было вложено масса усилий: почти год нелегкой, но увлекательной работы. Мы хотим, чтобы в итоге такого же робота смог собрать и запрограммировать любой желающий, но без вашей заинтересованности и финансовой поддержки вопрос о завершении проекта, а самое главное, создании учебного материала висит на волоске.
Сумма 350 тысяч рублей позволит закончить начатую работу:
- дописать и отладить код
- доработать аппаратную часть робота
- написать документацию и книгу с руководством по программированию робота
- создать портал для разработчиков.
Если проект соберет минимальную сумму, то мы не станем на этом останавливаться. Сумма 550 тысяч рублей позволит нам заняться в сотрудничестве с университетами разработкой бюджетного манипулятора для робота с грузоподъемностью, достаточной для манипуляции бытовыми предметами: пакет молока, книги, тарелки. Чертежи манипулятора и инструкция по сборке будут доступны в свободном доступе, так что любой желающий сможет собрать его самостоятельно.
Функциональные возможности
Автономная навигация
Tod Bot относится к категории автономных мобильных роботов, что означает способность самостоятельно, без вмешательства человека ориентироваться в пространстве, строить маршрут передвижения и принимать оптимальное решение в сложившейся ситуации. Восприятие окружающей среды происходит путем извлечение сенсорных данных из Kinect, которые используются для построения 2-D либо 3-D карты помещения. При израсходовании заряда батареи робот поедет к док-станции на подзарядку, после чего вернется к выполнению своей текущей задаче.
Наличие в Kinect камеры высокого разрешения с массивом четырех микрофонов, дополнительной веб-камеры, сенсорного дисплея и беспроводного соединения WiFi позволяет Tod Bot в полной мере решать задачу удаленного телеприсутствия.
Пользователь, соединившись с роботом через веб-интерфейс, может совершать видеозвонок, управлять с помощью мышки и клавиатуры вращением головы и передвижением в помещении, задавать на карте точки для патрулирования. В зависимости от аппаратной конфигурации робота, на дисплее либо на бортовом ноутбуке будет транслироваться текущий сеанс видеосвязи. Робот может принимать/получать видеозвонки как с ПК, так и с мобильных телефонов.
Распознание и синтез речи
Tod Bot понимает естественную речь и сам общается на русском языке. Робот беспрекословно выполнит различные голосовые команды: «езжай на кухню», «прочитай почту». Вы также можете узнать у него что-то полезное: «сколько сейчас время», «какая сегодня погода?», «что сегодня в кино?». Распознание речи работает и в офлайн-режиме, а при наличии доступа в интернет происходит более точное распознание через облако Google Speech API.
Распознание и отслеживание человека
Tod Bot узнает что вы это вы. Во время первого знакомства робот сохраняет распознанное лицо с вашим именем в базу данных, и при следующей встречи он уже назовет вас по имени.
Комфортное общение с человеком обеспечивается в том числе и системой отслеживания лица. При изменении положения лица в кадре робот поворачивает голову или подъезжает ближе, так чтобы собеседник всегда оставался в фокусе.
Управление манипулятором
Возможности взаимодействия Tod Bot с реальным миром не ограничиваются только навигацией в помещении. Своими глазами, в роли которых выступает Kinect, наш робот видит и распознает окружающие предметы, а используя манипулятор, он может, например, взять с кухонного стола позабытый телефон и привезти его хозяину. Сейчас Tod Bot оснащен простым манипулятором из пяти сервоприводов, но в наших планах создание в сотрудничестве с университетами недорого манипулятора с 7-ю степенями свободы, повышенной грузоподъемностью и надежным захватом.
Программное обеспечение
В Tod Bot заложено всё необходимое, чтобы превратить бездушный кусок железа в умного и полезного слугу человека. Он управляется под Linux и робототехническим фреймворком ROS (Robot Operating System), имеет интеграцию с библиотекой алгоритмов компьютерного зрения OpenCV, системой распознания речи PocketSphinx и синтеза речи Festival, ПО для управления манипулятором MoveIt, веб-сервер и клиент видеозвонков. При отсутствии железа функционал робота можно опробовать в симуляторе. Разработка собственных программных узлы доступна на C++ и Python.
Железо
Аппаратная часть Tod Bot имеет несколько основных конфигураций и поддерживает пользовательскую кастомизацию компонентов, поэтому можно будет найти подходящее именно вам решение по охвату интересующих задач и располагаемым материальным средствам. Чтобы использовать базовые возможности Tod Bot, среди которых функции автономной навигации, удаленного телеприсутствия, распознавания и синтеза речи, отслеживания человека, будет достаточно иметь на борту робота колесную платформу с двигателями и микроконтроллером Arduino, ноутбук и Kinect. Полная конфигурация железа Tod Bot выглядит вот так:
- трехъярусная мобильная платформа, на которой размещаются все необходимые компоненты
- 2 двигателя Pololu с передаточным соотношением 100:1 и двухфазными цифровыми энкодерами
- драйвер Pololu Dual MC33926 для управления двигателями
- сонары для определения столкновений с близлежащими препятствиями
- микроконтроллер Arduino Uno для считывания показаний одометрии и данных различных сенсоров
- ноутбук/одноплатный компьютер – “мозги” робота
- два Kinect для автономной навигации, телеприсутствия, распознания объектов и управления позиционированием манипулятора
- сенсорный дисплей для совершения видеозвонков и задания команд управления пользователем
- Алюминиевая стойка, манипулятор PhantomX Pincher Robot Arm, 2 сервопривода Dynamixel AX-12, робоконтроллер Arbotix для захвата и перемещения предметов
батарея
Перечень и ориентировочная стоимость основных компонентов
* итоговая сумма указана без учета
стоимости ноутбука/одноплатного компьютера
Мы верим, что в скором будущем робототехническая отрасль
получит сильный толчок и в нашей стране, а проект Tod Bot станет замечательным
подспорьем для взращивания специалистов, которые приумножат достояние
общественности. Оказав финансовую поддержку нашему проекту, вы с гордостью сможете сказать «Я тоже
внес свой вклад в величие нашей страны».
Ваша финансовая помощь очень важна для нас!
1 проект
