Starý telefon většinou skončí v šuplíku. Vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles pro něj ale našli novou práci. Postavili malého humanoidního robota, který místo drahé elektroniky používá obyčejný mobil s Androidem. Telefon mu slouží jako oči, smysl pro rovnováhu i mozek. Robot jménem PhoneBot už umí chodit, sledovat člověka a sám se zvedne, když spadne na obličej. Zvládne to i s telefonem, který byl novinkou před devíti lety.
Telefon místo čidel
Myšlenka vychází z jednoduchého postřehu. Chytrý telefon v sobě nosí přesně to, co robot potřebuje, například kameru, čidla pohybu a výkonný procesor. Pokud tyto součástky dodá telefon, nemusí vývojáři kupovat a propojovat spoustu samostatných dílů.
Každá část telefonu má v robotovi svůj úkol. Kamera rozpoznává lidi a předměty a pomáhá robotovi najít cestu. Pohybová čidla, díky kterým se v mobilu otáčí obrazovka, hlídají, jak je tělo robota natočené a jestli se nenaklání. Fungují podobně jako vnitřní ucho u člověka. Procesor v telefonu pak spouští software s umělou inteligencí, který rozhoduje, jak má robot hýbat nohama.
Telefon ale motory přímo neovládá. Pokyny posílá přes Wi-Fi malému počítači uvnitř robota a ten je předává motorům. Díky tomu se dá telefon kdykoli vyměnit za jiný a v robotovi se nemusí nic přepojovat.
Dvě nohy, trup a třináct motorů
PhoneBot měří 48 centimetrů a váží jen 1,8 kilogramu. Nemá ruce ani hlavu, zatím jde hlavně o dvě nohy a trup. Telefon sedí na trupu nad boky.
Pohyb zajišťuje třináct motorů. Každá noha jich má šest, tři v kyčli, jeden v koleni a dva v kotníku. Třináctý motor otáčí trupem. Robot se tak může kamerou podívat na člověka a nemusí přitom hýbat nohama, podobně jako když se člověk otočí v pase.
Stačí i devět let starý Honor
Vývojáři vyzkoušeli se čtyřmi telefony. Nejstarší byl Honor 9 z roku 2017, další tři byly levné modely Moto G 2024, Moto G 2025 a Samsung Galaxy A16 5G, které v Americe koupili zhruba za 50 až 80 dolarů. Všechny čtyři si poradily s řízením pohybu, zpracováním obrazu i dalšími základními úkoly.
Jen starý Honor narazil. Nedokázal vytvářet mapu okolí, protože v něm chyběly potřebné služby od Googlu. Pokus i tak ukázal, že na stavbu robota není potřeba drahá vlajková loď a poslouží i telefon, který by jinak ležel ladem.
Jak probíhalo učení chůze
Chůze po dvou nohách je pro roboty těžká disciplína, protože musí neustále udržovat rovnováhu. PhoneBot se ji proto nejdřív učil v počítačové simulaci, tedy ve virtuálním světě. Tam mohl zkoušet a padat, aniž by poškodil skutečné motory a klouby. Učil se metodou pokusu a omylu, kdy software dostává odměnu za povedené kroky a postupně nachází ty nejlepší pohyby. Vědci přitom museli počítat s tím, že levné motory nemají velkou sílu.
Brzy ale narazili na potíž. Obě nohy byly stavěné úplně stejně, a přesto se software naučil chodit nerovnoměrně. Levá noha byla pořád vepředu a pravá nesla většinu zátěže, takže robot vlastně kulhal.
Vývojáři si poradili chytrým trikem. Každý tréninkový pohyb zrcadlově otočili, takže software viděl stejný krok jednou s levou a jednou s pravou nohou vepředu. Nemuseli kvůli tomu spouštět žádné další simulace. Rozdíl mezi nohama pak v simulaci klesl prakticky na nulu a učení bylo rychlejší i spolehlivější. Tohle měření ale pochází jen z virtuálního prostředí, přesná čísla ze skutečné chůze vědci neuvedli. Robot se potom naučil i otáčet za člověkem, kterého vidí kamerou, a zvednout se, když leží obličejem k zemi.
Mluví, ale zatím s pomocí notebooku
PhoneBot rozumí mluvenému slovu a umí i odpovídat. Využívá k tomu velký jazykový model, podobný těm, na kterých běží populární chatboti. Zpracování hlasu ale zatím obstarává notebook vedle robota. Telefon jen přehraje hotovou odpověď do reproduktoru.
Robot se také naučil chodit jen po rovném povrchu a slabé motory mu nedovolí unést velkou zátěž. Vývojáři chtějí, aby příště zvládl i nerovný terén, plánují mu přidat lehké ruce pro práci s předměty a hlasové ovládání přesunout přímo do telefonu.
Projekt navazuje na starší OpenBot, ve kterém telefony řídily roboty na kolech. Přechod na dvě nohy je ale o poznání náročnější, protože kola za robota rovnováhu neudrží. Svou práci vědci zveřejnili jako předběžnou studii na serveru arXiv. PhoneBot má být otevřený projekt s volně dostupným softwarem, na kterém se mohou učit a experimentovat studenti a výzkumníci po celém světě.
Levná varianta
Právě cena může z robota udělat dostupnou pomůcku pro školy. Díly na PhoneBota podle autorů vyjdou zhruba na 400 dolarů, telefon v ceně není. Nejlevnější z dalších malých robotických platforem, které vědci ve studii porovnávají, stojí kolem 3 500 dolarů. Pro srovnání, čínský startup Noetix Robotics nedávno představil humanoida Bumi za 1 400 dolarů. Měří 94 centimetrů a kromě chůze umí tančit a reagovat na hlasové pokyny.
