يشهد عالم الروبوتات ثورة حقيقية بفضل الجمع بين الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد ومشاريع الأجهزة مفتوحة المصدر. ربما يكون الروبوت SO-ARM101 أحد أفضل الأمثلة الحديثة لكيفية تمكين التكنولوجيا من إنشاء حلول متقدمة وبأسعار معقولة لكل من التعليم والبحث والتطوير. يدمج هذا الذراع الآلي، الذي تم تطويره تحت مظلة Hugging Face ومجتمعها، قدرات التخصيص مع موارد الذكاء الاصطناعي القوية وفلسفة الوصول المفتوح لجميع الخلفيات التقنية.
إذا كنت تبحث عن روبوت تعليمي معياري مصمم للتعلم العميق والبرمجة والتلاعب بالأشياء المادية، فقد يكون SO-ARM101 خيارًا مثاليًا. علاوة على ذلك، فإن نظامها البيئي الواسع من البرامج والأجهزة يجعلها واحدة من أكثر المنصات مرونة وتعليمية المتاحة للتجريب في مجال الذكاء الاصطناعي والروبوتات في العالم الحقيقي. فيما يلي، نقدم تحليلًا شاملاً يدمج جميع المعلومات المنشورة بواسطة المواقع الإلكترونية الرائدة والمتاجر المتخصصة، مع التفاصيل الفنية، ومتغيرات المجموعة، والتوافق، والتحسينات مقارنة بالأجيال السابقة، والموارد المتاحة.
ما هو SO-ARM101؟ تاريخ وفلسفة المشروع
El يظهر SO-ARM101 باعتباره التطور المباشر لـ SO-ARM100 الناجح، ذراع روبوتية ذاتية الصنع مدفوعة من قبل مجتمع Hugging Face وتم تطويرها بالتعاون مع لاعبين رئيسيين في الصناعة مثل The Robot Studio و WowRobo و PartaBot و Seeed Studio. المفهوم وراء هذا الذراع هو روبوت مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد مفتوح المصدر مصمم لتطوير وتدريب الذكاء الاصطناعي بتكلفة منخفضة.
بفضل الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصميم مفتوح المصدر، أصبحت الأجهزة قابلة للتخصيص بالكامل وبأسعار معقولة، مما يعزز الوصول إلى الروبوتات المتقدمة حتى للمدارس والطلاب والمبدعين وبيئات البحث ذات الميزانيات المحدودة. تم إنشاء SO-ARM101 مع التركيز على التعليم والنماذج الأولية، مما يسمح بالتعلم التقليدي والتجريب باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتطورة.
التعاون والمجتمع: دور Hugging Face وشركائها
ويكمن مفتاح نجاح هذا المشروع في التعاون الدولي النشط بين الشركات والمجتمعات. تتولى شركة Hugging Face قيادة تطوير منصة الذكاء الاصطناعي وبرنامج التحكم (LeRobot)، في حين توفر WowRobo وSeeed Studio المعدات المادية والدعم اللوجستي. تحافظ جميع هذه الجهات الفاعلة على موارد مفتوحة على GitHub وDiscord والمنتديات، حيث يمكن لأي مستخدم مشاركة التقدم والأسئلة أو حتى المساهمة بشكل مباشر في تطوير المشروع.
التحسينات الرئيسية مقارنةً بجهاز SO-ARM100
- الأسلاك الأمثل: تم إعادة تصميم التثبيت لتجنب مشاكل الانقطاع في المفصل 3 التي كانت موجودة في الجيل السابق.
- محركات جديدة: وهي الآن تتضمن نسب تروس محسنة تعمل على التخلص من علب التروس الخارجية، مما يقلل من الصيانة ويزيد من الدقة.
- المزامنة في الوقت الحقيقي بين الذراعين: يتيح نظام القائد والمتابع لذراع واحدة تقليد الذراع الأخرى في الوقت الفعلي، وهو مثالي لتقنيات التعلم التعزيزي البشري والتدريب من نوع التقليد.
- دعم التوصيل والتشغيل للذكاء الاصطناعي المدمج والحوسبة الحافة، وخاصةً مع وحدات NVIDIA Jetson وجهاز الكمبيوتر الصغير reComputer J4021 Orin NX 16GB.
إصدارات وأسعار وتركيبة مجموعات SO-ARM101
يتوفر SO-ARM101 في إصدارات وتنسيقات متعددة لتناسب احتياجات وميزانيات مختلفة. هناك مجموعات DIY (افعل ذلك بنفسك) وإصدارات مجمعة مسبقًا، بالإضافة إلى إصدارات "قياسية" و"احترافية" بمحركات ومواصفات مختلفة.
- أطقم DIY: مُصمم خصيصًا لعشاق التجميع وصناعه الذين يستمتعون بالتجميع ويريدون التعلم من الصفر. يتضمن جميع الأجزاء اللازمة لتجميع الذراع الروبوتية بنفسك.
- النسخة المجمعة: مثالي لأولئك الذين يريدون البدء دون أي تعقيدات: فقط قم بفك الحزمة وتوصيلها والبدء في الاستخدام.
- الفرق بين Standard وPro: بشكل رئيسي في نوع المحركات (القوة والتغذية) وقدرات عزم الدوران. توفر النسخة الاحترافية سعة متزايدة، وهي مثالية إذا كان من المقرر استخدام المجموعة مع الأحمال أو التطبيقات الصعبة.
يختلف نطاق السعر بشكل كبير اعتمادًا على الموزع والتنسيق:
- مجموعة أساسية تبدأ من حوالي 100 دولار (لا يوجد أجزاء أو تجميعات مطبوعة ثلاثية الأبعاد).
- طقم مزدوج كامل (كلا الذراعين، بدون أجزاء مطبوعة): 220 دولارًا (قياسي)/240 دولارًا (احترافي).
- الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد: يمكن شراؤها بشكل منفصل بحوالي 35 دولارًا إذا لم يكن لديك طابعة ثلاثية الأبعاد خاصة بك.
من المهم ملاحظة أن معظم المتاجر (على سبيل المثال Seeed Studio و AliExpress) لا تتضمن المجموعة الرئيسية أجزاء بلاستيكية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد، لذا يجب على المشتري طباعتها بنفسه أو شرائها بشكل منفصل.
الأبعاد والوزن والخدمات اللوجستية للشحن
وفقًا للمعلومات المقدمة من قبل الموزعين، يتم شحن SO-ARM101 في عبوات متعددة اعتمادًا على اختيار المجموعة والملحقات.. الأبعاد والأوزان النموذجية للحزم هي كما يلي:
- العبوة 1: 34 سم × 29 سم × 17 سم؛ الوزن الفعلي 2 كجم
- العبوة 2: 34 سم × 30 سم × 25 سم؛ الوزن الفعلي 5 كجم
- العبوة 3: 42 سم × 27 سم × 25 سم؛ الوزن الفعلي 5 كجم
يتم التعامل مع الشحنات الدولية عادةً في المقام الأول من خلال UPS أو DHL أو FedEx. قد تكون لدى بعض البلدان لوائح جمركية، لذا من الجيد التحقق من القيمة المعلنة، والضرائب الجمركية المحتملة، وأوقات التسليم (في الولايات المتحدة، تكون العملية سريعة بشكل خاص وخالية من الرسوم الجمركية، على الرغم من أن الوقت قد يمتد إلى 2-4 أسابيع بسبب إجراءات التخزين المسبق في مستودع محلي).
المواصفات الفنية التفصيلية
الدخول في التفاصيل الفنية، SO-ARM101 هو روبوت ذو ذراعين (قائد وتابع)، كل منهما مزود بتكوين 6 درجات حرية، مما يمنحه تنوعًا ودقة كبيرة في الحركات المعقدة. دعونا نلقي نظرة على تفاصيلها الرئيسية:
- 6 درجات حرية (DOF) لكل ذراع: يمكن لكل ذراع القيام بحركات متقدمة وتلاعبات معقدة، حيث يتم تحريك كل مفصل بشكل مستقل.
- المكننة:
- إجمالي 12 مشغل من نوع الحافلة (سيرفو STS3215)، 6 لكل ذراع.
- الذراع القيادية:
- 1 محرك 7.4 فولت بنسبة 1:345 للمفصل رقم. 2
- محركان بقوة 2 فولت بنسبة 7.4:1 للمفاصل رقم 191 ورقم 1
- 3 محركات 7.4 فولت بنسبة 1:145 للمفاصل رقم 4 ورقم 5 والمقبض
- ذراع المتابع:
- مجموعة قياسية: 6 محركات 7.4 فولت بنسبة 1:345 لجميع المفاصل، وعزم دوران 16.5 كجم·سم عند 6 فولت.
- مجموعة احترافية: 6 محركات 12 فولت بنسبة 1:345 وعزم دوران 30 كجم·سم.
- مجسات: مشفر مغناطيسي 12 بت لكل محور، مما يوفر قراءات دقيقة للموضع.
- واجهات: USB-C للبرمجة والاختبار والتواصل مع المضيف عبر UART.
- طريقة التحكم: بشكل أساسي من خلال الكمبيوتر الشخصي وإطار عمل LeRobot، والذي يدعم بدوره نماذج الذكاء الاصطناعي المستندة إلى PyTorch، مما يسهل دمج التعلم المعزز والتعلم المقلد.
- الغذاء:
- المجموعة القياسية: 2 محول طاقة 5 فولت/4 أمبير
- مجموعة احترافية: 12 فولت/1 أمبير لذراع المتابع و5 فولت/4 أمبير لذراع القائد
- مجال العمل ودرجة الحرارة: يعمل في نطاق من 0 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية.
يمكن العثور عليها أيضًا في الوثائق الرسمية ومستودع GitHub تعليمات التجميع التفصيلية، وملفات الطباعة ثلاثية الأبعاد، وقائمة المكونات الكاملة، ودروس المعايرة.
التطبيقات والتكامل والموارد المتاحة
تتميز SO-ARM101 بتكاملها الأصلي مع إطار عمل Hugging Face LeRobot، الذي يسهل تدريب واختبار نماذج الذكاء الاصطناعي في المهام التي تنطوي على التلاعب والإمساك والتعلم بالتقليد وتحديد موضع الأشياء المادية. لقد مكّن المجتمع العديد من الموارد للحصول على أقصى استفادة من الروبوت:
- المحاكاة والتدريب في البيئات الافتراضية قبل نشر النماذج على الروبوت الحقيقي.
- دروس تعليمية خطوة بخطوة للمعايرة والتشغيل.
- يتوفر الدعم النشط على كل من GitHub وقناة Discord الرسمية، حيث يشارك المستخدمون التقدم ويحلون الأسئلة بسرعة.
- أدوات لجمع البيانات ونشر النماذج المدربة محليًا وباستخدام الحوسبة الحافة.
- دعم لحلول الأجهزة المتقدمة مثل جهاز الكمبيوتر الصغير NVIDIA reComputer J4012/4021 المزود ببطاقة Jetson Orin NX 16GB، وهو مثالي للذكاء الاصطناعي المدمج والحوسبة الحافة.
