– CurrentFab Lab Joinville

Open-source Physical AI

No fim de 2024, iniciei uma investigação sobre aplicações de machine learning na robótica (Physical AI), com foco em modelos vision-language-action (VLA). Nesse contexto, conheci o LeRobot, iniciativa open source da Hugging Face, e passei a usar o braço robótico SO-100 como plataforma de experimentação.

O LeRobot reúne modelos pré-treinados, conjuntos de dados e ferramentas para coletar demonstrações, treinar políticas de controle e operar braços robóticos. A plataforma torna mais acessível o processo de transformar demonstrações humanas em comportamentos reproduzíveis por uma máquina, embora os desafios da interação com o mundo físico permaneçam.

Video 1: Demonstração inicial do braço robótico SO-100 em operação

Os experimentos foram conduzidos em um notebook Avell equipado com uma GPU NVIDIA RTX 3070. A coleta de dados mostrou-se a etapa mais determinante do processo. Cada demonstração exigia movimentos consistentes, bom posicionamento das câmeras e execução precisa da tarefa. Variações aparentemente pequenas na trajetória, no enquadramento ou na manipulação dos objetos afetam diretamente a qualidade do conjunto de dados e, consequentemente, o comportamento aprendido pelo robô.

Braço robótico SO-100 durante os testes de coleta de demonstrações
Figure 1: Braço robótico SO-100 durante os testes de coleta de demonstrações

Uma das aplicações investigadas surgiu em conversas com profissionais da indústria têxtil: treinar o braço para dobrar roupas. Embora seja uma tarefa cotidiana para uma pessoa, ela exige que o sistema lide com um objeto flexível, sujeito a variações de posição e de forma. O experimento foi um recorte útil para entender como uma atividade manual pode ser modelada, demonstrada e refinada com base em dados.

Video 2: Protótipos com o SO-100 explorando tarefas de manipulação

Hackathon mundial

O LeRobot Arm Hackathon foi um evento internacional promovido pela Hugging Face. Inscrevemos o Fab Lab Joinville para sediar a edição brasileira do evento. A iniciativa reuniu a comunidade de tecnologia de Joinville para um fim de semana de exploração prática da plataforma.

O vídeo abaixo registra os desafios, as equipes e as demonstrações que marcaram o evento:

Video 3: Resumo do LeRobot Arm Hackathon no Fab Lab Joinville

Projetos apresentados

As equipes exploraram aplicações distintas para o braço robótico, da interação lúdica à teleoperação e à manipulação de objetos. Abaixo estão alguns dos projetos apresentados que eu mais gostei, e seus vídeos finais.

João Sem Braço

Uma demonstração de interação lúdica em que o braço robótico participa de uma partida de UNO.

Video 4: Projeto João Sem Braço, braço robótico jogando UNO

Sbórshchiki frúktov

Proposta de colheita de maçãs, investigando como o braço pode identificar, alcançar e manipular frutas.

Video 5: Projeto Sbórshchiki frúktov, demonstração de colheita de maçãs

L.A.E.L.E

Experimento de force feedback para incorporar retorno tátil à operação do braço.

Video 6: Projeto L.A.E.L.E, demonstração de force feedback no braço robótico

LAPESP

Controle do braço robótico diretamente pelo navegador, explorando uma interface web para operação remota.

Video 7: Projeto LAPESP, controle do braço robótico pelo navegador

O time que organizou o evento:

Participantes do LeRobot Arm Hackathon reunidos no Ágora Tech Park
Figure 2: Participantes do LeRobot Arm Hackathon reunidos no Ágora Tech Park