Как собрать робота с нуля: пошаговая инструкция

В игру вступает Arduino

По-другому эту технологию можно назвать автоматизацией процессов, когда они проходят без участия человека. Поскольку опять же мы говорим о слабом ИИ, заточенном под решение отдельных задач, технологии принятия решений являются едва ли не самыми понятными по своему назначению.

Используемый нами модуль L298N имеет два выхода для подключения моторов, что позволяет управлять двумя моторами напрямую. Однако к нему мы можем подключить и четыре мотора так, что каждый из двух каналов драйвера будет управлять двумя моторами одновременно.

Bluetooth-модуль нужно подключить к последовательным портам ввода/вывода 0 (RX) и 1 (TX). RXD и TXD Bluetooth-модуля подключим к TX- и RX-порту Arduino соответственно (они так и подписаны на плате). Подключим синезубый модуль к питанию от Arduino: соединим VCC и GND Bluetooth-модуля с питанием (5V) и «землёй» (GND) Arduino соответственно.

Шаг 5. Подключаем питание. Напомним, что в нашем случае это две аккумуляторные батарейки по 3,7 вольта. Положительный вывод источника подключим к драйверу (вход +12V на драйвере). Драйвер может работать с напряжением от 5 вольт до 35 вольт, так что 7,4 вольта подходит.

Многие из указанных выше технологий уже применяются в робототехнике, причем не только в прототипах, но и в массовом производстве. Наибольший путь на данный момент пройден в областях компьютерного зрения и обработки естественного языка — другими словами, в распознавании визуальной и текстовой информации.

Коммуникация с человеком невозможна без понимания его языка. Специалисты в области ИИ разбирают по частям отдельные морфемы, даже эмоциональный окрас слов в тексте, зашивая это в программу. Роботы нуждаются в таких технологиях, для них это как диалоговое окно с человеком, причем речь идет не просто о понимании, но и об ответной реакции и обучении новым понятиям.

Для создания робота понадобятся стандартные материалы для сферы робототехники — их можно приобрести в специальных магазинах с товарами для Raspberry Pi и Arduino или на любом маркетплейсе. Чтобы ускорить процесс, приобретите готовый набор для сборки умного автомобиля — например, такие есть на Ozon и AliExpress.

— навигация, например обход препятствий, запоминание и учет пройденного пути, локализация себя в пространстве;
— обучение путем демонстраций, когда робот заучивает показанные визуально или механически действия;
— эмоциональное взаимодействие, для которого машине нужно понимать настроение стоящего перед тобой человека, накладывать его на свои особенности «характера» и выдавать результат в виде «мимики» или «эмоций»;
— автоматизация машинного обучения, то есть снижение участия в нем человека, частичный перевод на самообучение.

Какие материалы понадобятся

Поэтому мы решили подготовить собственное руководство для тех, кто жаждет собрать робота, но не знает, как подступиться к этому делу. Вы узнаете, как собирать (и обязательно соберёте!) собственного робота — машинку на дистанционном управлении. Выглядеть наш агрегат будет примерно так:

— захват объектов и манипуляция ими будут доведены до уровня действий человека;
— мобильность роботов, преодоление ими препятствий также сравняются по возможностям с человеческими умениями;
— разговор с роботом будет неотличим от разговора с человеком;
— затраты и время на программирование роботов будут сокращаться, что сделает их самих дешевле, а внедрение автоматизации — шире.

Сильного ИИ в природе пока не существует и вообще есть обоснованные сомнения в возможности его реализации. Поэтому искусственный интеллект сейчас и в ближайшем будущем — это слабый ИИ, занимающийся отдельными проблемами и задачами. Решить их помогает набор технологий.

Если обработка языка касается текстовой информации, то речевая аналитика — звуковой. В первую очередь это распознавание речи, которое к 2019 году уже прочно вошло в быт людей. Следующий шаг — синтез речи, совершенствование голосовых качеств самого робота и/или программы до уровней человеческого общения.

В интернете полно статей и видео с названиями в духе: «Собираем робота с нуля в домашних условиях». Однако большинство из них довольно беспощадны по части требуемых компонентов и сложны для новичков: повторяешь точь-в-точь все шаги из инструкции, вот только у авторов всё работает, а у тебя почему-то нет.

Логическим продолжением детектирования является трекинг, то есть вначале объект обнаружен, затем начинается отслеживание его перемещений. Роботам это нужно, чтобы понимать визуальную сцену и учиться прогнозировать действия других объектов, что незаменимо, например, для беспилотных автомобилей.
Другие задачи компьютерного зрения — это сегментация изображения (понимание, где пол, где стена, а где дверь) и оценка глубины. Последнее подразумевает понимание расстояния до того или иного объекта и решается восстановлением трехмерной геометрии по серии двухмерных фотоснимков.