- ToddlerBot é uma plataforma de robô humanoide open source de baixo custo, projetada para aprendizado de políticas e escalabilidade experimental em pesquisa de robótica e IA
- A nova versão (2.0) oferece vários novos recursos, como estrela lateral, engatinhar, caminhada rápida, teleoperação em VR e estimativa de profundidade estéreo em tempo real
- Com design de 30 graus de liberdade, diferentes efetuadores finais (tipo palma e gripper) e reparo rápido com base em impressão 3D, enfatiza reprodutibilidade e durabilidade
- Sua compatibilidade com ML foi demonstrada em locomoção, manipulação bimanual e de corpo inteiro, skill chaining e outros usos com aprendizado por reforço e modelos de difusão
- Fornece manuais e código totalmente open source, permitindo que qualquer pessoa construa o robô, faça transferência de políticas e experimente colaboração entre múltiplos robôs
Importância do projeto open source Toddlerbot
- Toddlerbot é um projeto de robô humanoide open source que permite a qualquer pessoa usar o código-fonte para montar e modificar o robô diretamente
- Em comparação com robôs humanoides comerciais, destaca-se pelo menor custo de fabricação e por ter menos componentes estruturais e peças, reduzindo a barreira de entrada
- Pode ser usado para vários objetivos, como design de hardware robótico, controle de software e aprendizado de algoritmos
- Com uma comunidade ativa e boa documentação, é altamente útil tanto para iniciantes quanto para especialistas
- É uma plataforma robótica adequada para pesquisa e desenvolvimento, educação e prototipagem
Principais recursos e vantagens
- Pode ser fabricado com facilidade usando impressora 3D, esquemas open source e software público
- A estrutura de design modular permite projetar e substituir livremente cabeça, braços, tronco e outros componentes
- Integra-se com várias linguagens de programação, como Python, permitindo experimentar diversas estratégias de controle
- Suporta expansão opcional com sensores, motores, câmeras e mais
Principais recursos do ToddlerBot 2.0
- Estrela lateral: demonstra alta agilidade e capacidade de equilíbrio, com quase nenhum dano mesmo em caso de falha
- Engatinhar: movimento quadrúpede usando braços e pernas como um bebê
- Caminhada rápida: velocidade de caminhada omnidirecional de 0,25 m/s e rotação no lugar de até 1 rad/s
- Teleoperação em VR: controle em tempo real baseado no Meta Quest 2
- Estimativa de profundidade estéreo: equipado com Jetson Orin NX 16GB, com processamento em tempo real a 10 Hz
Características de design
- 30 graus de liberdade (DoF): 7 nos braços, 6 nas pernas, 2 no pescoço, 2 na cintura
- Sensores e eletrônica: 2 câmeras olho de peixe, alto-falante, 2 microfones, IMU, Jetson Orin NX
- Efetuadores finais: duas opções, tipo palma flexível e gripper paralelo
Experimentos de desempenho
- Teste de alcance dos braços: consegue agarrar objetos com volume 14 vezes maior que o do tronco
- Teste de carga: levanta 1,48 kg, equivalente a 40% do peso total, mantendo o equilíbrio
- Teste de resistência: com política de caminhada baseada em aprendizado por reforço, operou por 19 minutos; mesmo após 7 quedas, não houve danos, e o reparo levou menos de 35 minutos (impressão 3D + montagem)
Movimentos baseados em IA
- Conversa e flexões: integração com OpenAI Realtime API + GPT-4o
- Barra fixa: reconhecimento de posição baseado em AprilTag, com transferência de política da simulação para o robô real
- Locomoção e manipulação: execução de manipulação bimanual e de corpo inteiro com aprendizado por reforço e políticas de difusão baseadas em RGB
- Skill chaining: segurar uma alça (política de difusão) → empurrar um carrinho (política de aprendizado por reforço)
Reprodutibilidade e escalabilidade
- Transferência de políticas: uma política de manipulação treinada em um ToddlerBot pode ser transferida sem perda para outra unidade
- Colaboração entre múltiplos robôs: dois robôs cooperam em tarefas longas, como arrumar um quarto
- Facilidade de montagem: qualquer pessoa pode construir o robô com manuais e vídeos open source
Suporte à pesquisa
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