Raspberry Pi でボストン ロボット ドッグを DIY すれば、50 万ドル節約できます。オープンソースのチュートリアルで誰でも始められます。

この記事はAI新メディアQuantum Bit（公開アカウントID：QbitAI）より許可を得て転載しています。転載の際は出典元にご連絡ください。

53万ドルもするボストン・ダイナミクスのロボット犬と遊ぶ余裕がない場合はどうすればいいでしょうか？

オープンソース プロジェクトや Raspberry Pi を使用した DIY を使用する方がコストは 4,000 元未満です。

こうやって立っていると、ボストンダイナミクスの犬になった気分になりますか？

関節の柔軟性を示すためのウォームアップ運動をしましょう。

このような Raspberry Pi バージョンの Boston Dynamics Dog は、3 軸のボディ姿勢制御を通じて 2 つの動作モードを実現できます。

一つは速歩姿勢です。この 4 段階の歩行では、ロボット犬の 2 本の対角脚が同時に動くため、より速い移動速度を実現できます。

もう一つは歩く姿勢です。この 8 段階の歩行は、体の動きと組み合わされて、ロボット犬のバランスと安定性を維持するのに役立ちます。

このロボット犬はマイケル・ロマンコという外国人によって作られました。

少し感動しましたか？

それでは、このオープンソースのチュートリアルを最後まで読み進めて、細部まで正確に解説してみませんか。自分だけのミニボストンダイナミクス犬を飼うことは、もはや夢ではありません。 （犬の頭）

ハードウェアコストは4000元未満

この Raspberry Pi ロボット犬は、オープンソースの ThingVerse Spot Micro フレームワークに基づいて構築されています。シェルは0.6のノズルを備えた3Dプリンターで作られています。

ソフトウェア部分は、Ubuntu 16.04 を実行している Raspberry Pi 3B コンピューターに実装されています。

まず、約230人民元の価値があるRaspberry Pi 3B開発ボードを準備する必要があります。

制御部のコンポーネントには、 30元未満でI2Cインターフェースを備えたサーボドライバーPCA9685が含まれます。

そして、12個のサーボモーターPDI-HV5523MG、単一の価格は約70元以上です。

さらに、I2C インターフェースを備えた 16×2 LCD ディスプレイも必要です。

バッテリーに関しては、2s 4000mAhリチウムバッテリーを使用し、パワーサーボに直接接続されており、価格は約160元です。

使用される電圧レギュレータはHKU5 5V/5A UBECで、Raspberry Pi、LCDパネル、PCA9695制御ボードに電力を供給します。価格は約45人民元です。

3Dプリンターを含むシステム全体のコストは4,000元以下で、これはスタンフォード大学の安価なオープンソースの四足ロボット「Pupper」（600〜1,000米ドル）よりもさらに安い。

△スタンフォード・パッパー

細部まで解説したチュートリアル

Mike の組み立てチュートリアルは比較的短いですが、参考として「Micro Robot Dog AI」(SpotMicroAI) コミュニティを提供しています。

SpotMicroAI のチュートリアルは「手を取り合って」いると言えます。チュートリアルを書いたエンジニアは、ロボット犬の組み立てのほぼすべての詳細な手順を提供し、Raspberry Pi に SSH 接続する方法まで提供し、誰もが理解できるように努めています。

最初のステップは、Raspberry Pi のオペレーティング システムをインストールすることです。NOOBS オペレーティング システム インストーラーの拡張バージョンであるPINNをインストールすることをお勧めします。

インストール後、システムには SSH と VNC が付属するため、Raspberry Pi に外部キーボードとマウスを接続する必要がなく、リモートでデバッグできます。

△ VNC経由でRaspberry Piに正常に接続

PINN の多くのオペレーティング システム オプションの中から、Raspbian Lite をインストールすることを選択します。この後、VNC 接続は切断され、Raspberry Pi へのすべての接続は SSH 経由で行われます。

Raspberry Pi システムには FTP が付属しています。初心者がコンピューターと Raspberry Pi 間でファイルを転送しやすくするために、FileZilla ソフトウェアをインストールすることをお勧めします。

Raspberry Pi の IP アドレス、ユーザー名、パスワード、ポート 22 を入力し、[Quickconnect] をクリックして Raspberry Pi のファイル システムに接続します。必要に応じて SpotMicroAI からファイルをドラッグ アンド ドロップできるようになりました。

次に、最も重要なステップであるロボット犬制御ソフトウェアのインストールに進みます。インストールを簡素化するために、作者はスクリプトを作成し、インストール プロセスは自動的に完了します。

 ssh [email protected] https://gitlab.com/custom_robots/spotmicroai/basic-runtime/-/raw/master/utilities/self_install.sh | bash

次に、通信バス I2C を起動します。ターミナルを開き、次のコマンドを実行します。

 sudo raspi-config

次に、表示オプションから次の変更を行います: インターフェースオプション → I2Cを有効にする

次に、以下に示すように、すべてのハードウェアを Raspberry Pi に接続します。

ロボット犬のシェルの 3D 印刷ファイルも含まれています。著者は、印刷速度を最大化するために、0.6 mm ノズルを使用し、レイヤーの高さを 0.3 mm に設定することを推奨しています。

ハードウェアの組み立てが完了したら、ソフトウェアをデバッグします。

まず、JSON 形式のデフォルト構成ファイル (https://gitlab.com/custom_robots/spotmicroai/basic-runtime/-//blob/master/spotmicroai.default) をダウンロードし、そのファイルをユーザーのホーム ディレクトリに配置します。

キャリブレーション ツールを開き、12 個のサーボ クリックをキャリブレーションして、ロボット ドッグが「休止」しているときのモーターの初期位置を見つけます。

 cd ~/spotmicroai/calibration./calibration.sh

キャリブレーション後、ロボット犬はさまざまなアクションを実行できるようになります。

ちょっと待ってください、ロボット犬の尻尾に取り付けられたディスプレイ画面は何の役に立つのでしょうか?実際、ロボット犬の現在の状態をすぐに確認するのに役立ちます。

例えば、上のパネルでは、Raspberry Pi CPU の現在の温度、外部コントローラーとの接続状態、サーボ制御ボードの状態などを確認できます。

この時点で、ミニロボット犬は完成です。組み立てるだけでなく、より高度な開発チュートリアルを学びたい場合は、Extra のコンテンツを参照してください。

次のステップ

現在、マイクのミニロボット犬は簡単な動作しかできません。マイクの次の計画は、ボストン・ダイナミクスのロボット犬と同じくらい賢くすることです。マイクの将来の目標は次のとおりです。

1. LiDAR を追加し、SLAM を使用して部屋の簡単な 2D マッピングを実現します。オリジナルのボストンダイナミクスのロボット犬と同じです。

今、マイクの最初の目標を達成した人がいます:

2. 感知した 2D 環境の周囲でロボットが簡単なタスクを実行できるように誘導する自律動作モジュールを開発します。たとえば、部屋の中を移動し、障害物にぶつからないようにするなどです。

3. カメラまたはウェブカメラと組み合わせて基本的な画像分類を実行するソフトウェア モジュールを作成します。例えば、拳の開閉を感知することで、ロボットは特定の動作に具体的に反応し、ジェスチャー制御を実現できます。

ネットユーザー：まとめてみましょう

Raspberry Pi の公式担当者も賞賛した、独自の「Boston Dynamics Dog」を DIY しましょう。

ネットユーザーたちは次々とこう言った。「おお、これは本当にすごい」

待ちきれず、自分でやろうと計画する人もいます。

それで、まとめますか？

参考リンク:

https://www.raspberrypi.org/blog/mini-raspberry-pi-boston-dynamics-inspired-robot/

https://github.com/mike4192/sp​​otMicro#概要

https://gitlab.com/custom_robots/spotmicroai