Shenzhen Xiao R Geek Technology (XiaoR GEEK) SamuRoid เป็นหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์แบบชีวภาพ (bionic humanoid) แบบ 22 องศาอิสระ (22-DOF) ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้ Raspberry Pi 4 Model B เป็นแกนหลัก ออกแบบมาสำหรับนักวิจัย ผู้สอน และนักพัฒนาด้านหุ่นยนต์ โดยหุ่นยนต์รุ่นนี้ผสานการทำงานของระบบ Robot Operating System (ROS) แบบดั้งเดิมเข้ากับความสามารถด้านปัญญาประดิษฐ์เชิงกายภาพ (embodied AI) สมัยใหม่ได้อย่างลงตัว
แนวคิดของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ที่ใช้บอร์ด SBC ไม่ใช่เรื่องใหม่ โดยก่อนหน้านี้เราเคยกล่าวถึงหุ่นยนต์ลักษณะคล้ายกัน เช่น Tonybot และ PiMecha, ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การควบคุมเซอร์โวพื้นฐาน การประมวลผลภาพด้วย OpenCV และการเขียนโปรแกรมที่เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น เมื่อเปรียบเทียบกับหุ่นยนต์เหล่านั้น SamuRoid มีราคาสูงกว่าค่อนข้างมาก แต่ก็มาพร้อมกับระบบที่ล้ำหน้ากว่า ทั้งในด้านการผสานฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่แน่นแฟ้นยิ่งขึ้น รวมถึงการรองรับการโต้ตอบแบบมัลติโหมด (multimodal interaction) ที่ผสานการมองเห็น เสียง และโมเดลภาษาขนาดใหญ่ (LLMs) เข้าด้วยกัน, รวมถึงหุ่นยนต์สองขา (bipedal) ที่มีความเรียบง่ายกว่า แต่มีขนาดใหญ่กว่าอย่าง Mini π
สเปคของ SamuRoid
- SBC – Raspberry Pi 4 Model B (ตัวเลือก RAM ขนาด 4GB หรือ 8GB)
- แอคชูเอเตอร์ (Actuators) – 22x เซอร์โวแบบ XRS-series bus ให้แรงบิด ≥ 30 kgf·cm ที่แรงดัน 12V
- 2x สำหรับศีรษะ
- 2x สำหรับหัวไหล่
- 4x สำหรับแขน
- 2x สำหรับมือ
- 10x สำหรับขา
- 2x สำหรับเท้า
- หน้าจอแสดงผล – OLED ขนาด 0.96 นิ้ว สำหรับแสดง IP Address, ระดับแบตเตอรี่, สถานะปัจจุบัน และโหมดการทำงาน
- กล้อง – กล้องมุมกว้างความละเอียด 1080p ติดตั้งบนกิมบอล 2 แกน (2-DOF) มุมมอง 170° (FOV) รองรับการหมุน Pan 180° และ Tilt 130°
- ระบบเสียง – ไมโครโฟน USB ในตัว สำหรับรับคำสั่งเสียง
- การเชื่อมต่อ – WiFi 5 แบบ Dual-band (802.11 b/g/n/ac) และ Bluetooth 5.0 (ผ่าน Raspberry Pi 4)
- เซนเซอร์ – MPU6050 เซนเซอร์ IMU แบบ 6 แกน สำหรับการทรงตัวอัตโนมัติ
- การขยาย – บอร์ดเสริม PWR.ROSBOT.X ที่แยกขา GPIO ทั้ง 40 ขาของ Raspberry Pi ออกมา รองรับโมดูลเซนเซอร์เพิ่มเติมได้มากกว่า 40 แบบ
- อื่น ๆ
- 3x ปุ่มกด (สลับโหมด, ฟังก์ชัน, ตรวจสอบระบบ หรือกำหนดเอง)
- รองรับการควบคุมผ่านจอย PlayStation 2 Controller (PS2)
- แหล่งจ่ายไฟ – แบตเตอรี่ลิเธียม 12V / 3,000mAh ใช้งานได้
- ประมาณ 1 ชั่วโมง
- ขนาด – 389.81 × 190.98 × 141.6 มม.
- น้ำหนัก – 2.3 กก.
SamuRoid มาพร้อมโครงสร้างแชสซีที่ทำจากอะลูมิเนียมอัลลอย และใช้เซอร์โวแบบบัสแรงดันสูงซีรีส์ XRS (รุ่น XR-S270 และ XR-S15HV) ซึ่งมีเฟืองโลหะ ตัวเรือนอะลูมิเนียมช่วยระบายความร้อน และมีระบบป้องกันในตัวสำหรับอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า และการติดขัดของมอเตอร์
หุ่นยนต์ยังมาพร้อมโครงสร้างข้อต่อสะโพกแบบคู่ในแกน “yaw” ซึ่งช่วยให้ขาสามารถหมุนตามแกน Z ได้ ส่งผลให้การเลี้ยวทำได้ดีขึ้น เพิ่มความคล่องตัว และทำให้การเดินดูเป็นธรรมชาติมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ยังมีชุดกริปเปอร์เชิงกล (mechanical grippers) ที่มือทั้งสองข้าง สามารถเปิด–ปิดได้ พร้อมระบบป้องกันโอเวอร์โหลดในตัว ช่วยให้การหยิบจับและวางวัตถุ (pick-and-place) ทำได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
เพื่อให้ Raspberry Pi 4 Model B ทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้ภาระการประมวลผลหนัก หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์รุ่นนี้จึงมาพร้อมการออกแบบระบบระบายความร้อนแบบ Hurricane นอกจากนี้ยังมีเซนเซอร์ MPU6050 แบบ 6 แกนในตัว สำหรับตรวจสอบท่าทางของหุ่นยนต์แบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่อง เมื่อทำงานร่วมกับอัลกอริทึมแบบลูกตุ้มกลับหัว หุ่นยนต์จึงสามารถปรับจังหวะการเดินได้แบบเรียลไทม์ และสามารถลุกขึ้นเองโดยอัตโนมัติหากล้มลง และยังมีระบบตรวจสอบตัวเองอัตโนมัติ ในขั้นตอนเริ่มต้นการทำงาน โดยจะตรวจสอบอุปกรณ์สำคัญ เช่น เซอร์โว กล้อง คอนโทรลเลอร์ และ IMU หากพบปัญหา ระบบจะแจ้งเตือนผู้ใช้ผ่านเสียงและสัญญาณแสดงผลทันที
หุ่นยนต์ทำงานบน Ubuntu 18.04 ร่วมกับเฟรมเวิร์ก ROS Melodic ซึ่งแม้ทั้งสองจะสิ้นสุดการสนับสนุนแล้ว แต่ยังคงถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานด้านการศึกษาและพัฒนาหุ่นยนต์ เนื่องจากมีความเสถียรสูง รองรับการเขียนโปรแกรมด้วยภาษา Python และ C++ รวมถึงซอฟต์แวร์ RoboManager บน PC หรือแอปมือถือ ที่ช่วยให้สามารถสร้างท่าทางการเคลื่อนไหวได้แบบลากและวาง (drag-and-drop) โดยไม่ต้องเขียนโค้ด พร้อมทั้งแสดงข้อมูลสถานะข้อต่อแบบเรียลไทม์ เช่น มุม แรงดันไฟฟ้า และอุณหภูมิ หุ่นยนต์สไตล์ซามูไรรุ่นนี้มาพร้อมแอ็กชันสำเร็จรูปมากกว่า 70 รูปแบบ เช่น ท่าศิลปะการต่อสู้ การเต้น และการทักทาย อีกทั้งยังมี โมดูลการเรียนรู้แบบเป็นขั้นตอนจำนวน 10 บท ครอบคลุมตั้งแต่คู่มือเริ่มต้นใช้งานอย่างรวดเร็ว ไปจนถึงคอร์สด้านการมองเห็นด้วย OpenCV และการทดลองกับโมเดลภาษาขนาดใหญ่ (LLM) สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับซอฟต์แวร์และดาวน์โหลดได้ที่ GitHub
หุ่นยนต์ใช้กล้องมุมกว้างความละเอียด 1080p ติดตั้งบน pan-tilt gimbal 2 แกน (2-DOF) สำหรับงานด้าน vision โดยขับเคลื่อนด้วย OpenCV ทำให้สามารถทำงานต่าง ๆ ได้ เช่น การเดินตามเส้น (line following), การคัดแยกวัตถุ, การจดจำใบหน้า, การติดตามสี และการตรวจจับเป้าหมาย นอกจากนี้ ยังรองรับการเชื่อมต่อกับโมเดลภาษาขนาดใหญ่ (LLM) บนคลาวด์ เช่น DeepSeek, Doubao และ Tongyi Qianwen ทำให้สามารถผสานการรับรู้ด้วยเสียง การมองเห็น และการให้เหตุผล เพื่อโต้ตอบแบบเรียลไทม์ได้ ด้วยไมโครโฟนและลำโพงในตัว หุ่นยนต์สามารถเข้าใจคำสั่งเสียง วิเคราะห์สภาพแวดล้อม จดจำวัตถุ และตอบสนองผ่านการสนทนาด้วยเสียงที่เป็นธรรมชาติ พร้อมทั้งแสดงท่าทางหรือการกระทำต่าง ๆ ได้อย่างสอดคล้องกัน
SamuRoid รุ่น “Professional Edition” วางจำหน่ายแล้วในขณะนี้ โดยมีราคา $1,565.92 (~50,700฿) บน AliExpress, รุ่น Developer Edition ราคา $1,794.54 (~58,100฿) และรุ่น Flagship Edition ราคา $2,019.10 (~65,400฿) มีการระบุรายการขายพร้อมอุปกรณ์เสริม เช่น คีย์บอร์ด เกมแพด และหน้าจอขนาด 7 นิ้ว แต่ปัจจุบันสินค้าทั้งสองรุ่นยังหมดสต็อก อีกทางเลือกหนึ่ง สามารถสั่งซื้อหุ่นยนต์ได้จากร้าน XiaoR GEEK ราคา $1,072.55 (~34,700฿) สำหรับชุดพื้นฐานเท่านั้น ซึ่งจะประกอบด้วยตัวหุ่นยนต์ที่ประกอบเสร็จสมบูรณ์แล้ว, ที่ชาร์จ, คอนโทรลเลอร์, SD card reader และอุปกรณ์เสริมต่าง ๆ
แปลจากบทความ : SamuRoid – A Raspberry Pi-powered 22-DOF humanoid robot with Multimodal LLMs and ROS support
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT