蕭簫發(fā)自凹非寺

　　量子位報(bào)道公眾號 QbitAI

　　只需要 400 塊不到，就能擁有一個可編程的 AI 小機(jī)器人，而且還能用手機(jī)控制？

　　這就是英特爾實(shí)驗(yàn)室（Intel Lab）最新公布的研究成果 OpenBot。

　　作為一個小型電動汽車，它可以被植入 AI目標(biāo)檢測算法，實(shí)時(shí)跟蹤行人或者目標(biāo)物體。

　　例如，跟著家里的小朋友出去遛彎：

　　不僅如此，還能自動導(dǎo)航。

　　像是在辦公室避開障礙物，甚至化身一個小小的攝像機(jī)，把拍攝到的東西記錄下來：

　　而這一切，只需要你自己的手機(jī)，再加上成本總共不到 400 元的 3D 打印零件！

　　下圖是小車需要所有零件，包括 3D 打印車身、速度傳感器、電池……

　　據(jù)了解，在這款機(jī)器人研發(fā)出來之前，傳感器性能較好、設(shè)備配置較先進(jìn)的機(jī)器人，基本需要2000-5000 美元的配置；

　　即使是家用的小型手機(jī)可編程機(jī)器人，配置也需要250 美元左右，實(shí)時(shí)傳感的效果還不太好。

　　研究者們表示，其實(shí)全球超過 40% 的人都擁有智能手機(jī)，如果利用上手機(jī)的性能，這個成本 50 美元的小機(jī)器人的確不難實(shí)現(xiàn)。

　　況且，OpenBot 的所有程序開源，哪怕是想要自己動手配置一個，似乎也不是問題？

　　下面來「解剖」一下這個機(jī)器人。

　　軟件：兩大功能

　　1、跟蹤行人：目標(biāo)檢測算法

　　事實(shí)上，跟蹤行人的設(shè)計(jì)，采用的是目標(biāo)檢測 SSD 算法，配置 MobileNet 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架。

　　MobileNet-SSD 目標(biāo)檢測算法框架的優(yōu)勢在于，它真的非常小，加上整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，算下來也就 30MB 不到。

　　△SSD 算法的先驗(yàn)框，根據(jù)目標(biāo)形狀選框的形狀

　　無論是安裝在手機(jī)上，還是樹莓派上，這個算法都是移動設(shè)備進(jìn)行 AI 目標(biāo)檢測算法的好選擇。

　　當(dāng)然，目標(biāo)檢測畢竟只是圖像級，如果需要達(dá)成跟蹤效果，還需要一個小算法，使得程序能周期性運(yùn)行，達(dá)到「實(shí)時(shí)檢測」的效果。

　　2、自動導(dǎo)航：只需要 1.3M 參數(shù)

　　事實(shí)上，此前能實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)航的軟件參數(shù)量達(dá)到了 9.1M，而英特爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員將這個程序的參數(shù)量進(jìn)一步縮小到了1. 3M，直接減少了 7 倍的參數(shù)量。

　　這個程序同樣是實(shí)時(shí)的，通過設(shè)計(jì)一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，類似于命令行輸入變量的條件模仿學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了這個「自動導(dǎo)航」的駕駛策略。

　　而且，只需要 30 分鐘，就能訓(xùn)練好這個網(wǎng)絡(luò)。從整體軟件部分來看，設(shè)計(jì)是這樣的：

　　在手機(jī)端，采用游戲控制器的接口鏈接小車，這里包括車輛的控制、行駛模式等功能。

　　當(dāng)然，呈現(xiàn)給用戶的會是一個圖像接口，更加容易上手。

　　此外，它也會以音頻的形式，將信息反饋給用戶。

　　至于 Arduino 端，則實(shí)現(xiàn)如下幾個功能：PWM 動力控制、負(fù)責(zé)執(zhí)行指示信號、測量輪子速度、監(jiān)控電池電量、以及與手機(jī)端的信號溝通。

　　如果對軟件部分感興趣的話，可以學(xué)習(xí)一下他們的開源算法（文末附項(xiàng)目鏈接）。

　　硬件：不是樹莓派

　　事實(shí)上，這個機(jī)器人最親民的地方在于，只需要通過手機(jī)，就能控制機(jī)器人。

　　不僅如此，由于配件簡單，基本上可以自己動手組裝。

　　當(dāng)然，如果你想要自己制作一個更好看的車身，用 3D 打印就行：

　　而這個小車的整體硬件電路圖如下，結(jié)構(gòu)非常簡單，連上 4 個車輪，2 個 LED 燈，2 個速度傳感器，而可編程器件則與手機(jī)相連。

　　也就是說，只要在可編程器件上植入相應(yīng)的程序，小車就會按照你的意愿跑起來。

　　當(dāng)然，作者表示，這個畢竟是更貼近于「家庭裝」的 AI 機(jī)器人，如果需要更高端的輕量級嵌入式設(shè)備，樹莓派是個非常不錯的選擇，但不一定能實(shí)現(xiàn)手機(jī)擁有的這么多功能。

　　如下圖所示，以手機(jī)配置的機(jī)器人除了 LiDAR，其他的功能如 WiFi、藍(lán)牙連接、相機(jī)都可以使用。

　　所以，實(shí)現(xiàn)這個機(jī)器人，最需要的是一部好手機(jī)？

　　OpenBot 的小限制

　　事實(shí)上，Intel Lab 從 2018 年起就開始研制低成本、高性能的小型移動 AI 機(jī)器人，而剛剛推出的這個小機(jī)器人，已經(jīng)是第 3 代了。

　　從下圖來看，第 3 代的 AI 機(jī)器人，不僅支持 5G，而且相機(jī)也從 1200 萬像素增加到了最大 10800 萬像素（也與手機(jī)性能有關(guān)）。

　　嗯，似乎發(fā)現(xiàn)了什么華點(diǎn)：

　　沒錯，這個項(xiàng)目有個限制，目前只能應(yīng)用于安卓端。

　　研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，如果這個項(xiàng)目比較受歡迎，團(tuán)隊(duì)將會考慮開發(fā)適配于 iPhone 的程序。

　　不過，由于這是開源項(xiàng)目，所以 iOS 的開發(fā)人員自己動手來一個，也未嘗不可（眼神暗示）。

　　項(xiàng)目鏈接：

　　https://www.openbot.org/

　　參考鏈接：

　　https://towardsdatascience.com/got-50-turn-your-phone-into-a-programmable-robot-bf69d3df1231

　　https://arxiv.org/pdf/2008.10631.pdf

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的不到400元，将你的手机变成可编程AI机器人的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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