来自中国国防科技大学的研究团队与家电制造商美的集团合作,旨在解决机器人技术中最具挑战性的问题之一——教人形机器人像人类一样移动,而不依赖于成千上万次昂贵的演示。
为了解决这些问题,团队在上周发布的一篇研究论文中介绍了HumanoidExo。这款轻便的可穿戴套装记录一个人的全身运动(手臂、躯干和腿部),并将其转换为结构化数据以供机器人学习。
在测试中,一台Unitree G1人形机器人在仅接触少量示例后,便学会了执行复杂的操作任务,甚至能够行走。
“人形政策学习的一个重大瓶颈是获取大规模、多样化的数据集,因为收集可靠的现实世界数据仍然既困难又成本高昂,”研究人员写道。
人形机器人往往无法泛化人类运动,因为它们的训练数据来自视频或模拟。HumanoidExo通过捕捉真实的关节空间运动来填补这一空白。
该套装将七个人类手臂关节直接映射到机器人的配置上,使用手腕上的惯性传感器,并在背部添加一个激光雷达单元,以跟踪佩戴者的躯干和身高。
该运动流输入到一个名为HumanoidExo-VLA的双层AI系统中,这是一个视觉-语言-动作模型,能够解释任务,并且有一个强化学习控制器在运动过程中保持平衡。
研究人员表示,Unitree G1仅通过五次遥控演示和195次外骨骼记录的会话进行了训练。这种混合数据将拾取和放置任务的成功率从5%提升至约80%,几乎与200次演示的基线相匹配。
当外骨骼捕捉到一个人走向桌子时,机器人学会了行走,尽管其直接训练数据中并没有行走的内容。
研究人员还声称,机器人在运动部分达到了100%的成功率,并且能够在不失去平衡的情况下继续操作物体。
在一次测试中,研究人员将机器人从工作区域推开。它通过走回原位并完成任务来恢复。
这项研究在全球人形机器人研究的热潮中发布。
NVIDIA的项目GR00T、谷歌DeepMind的Gemini Robotics以及像Figure AI这样的初创公司正在竞相扩大机器人训练的规模。
与此同时,总部位于巴黎的外骨骼制造商Wandercraft在2024年夏季奥运会上展示了其Atalante X套装,也开始转向人形机器人,并于6月推出了其新的人形机器人Calvin 40。
这款新机器人基于该公司更简单的外骨骼设计。
“我们在美国、中国、特斯拉、Figure AI等地方都看到人形机器人,”Wandercraft首席执行官Matthieu Masselin之前对Decrypt表示。
“对我们来说,这就是我们过去10年一直在开发的相同技术,”他说。“一旦我们开始收到更多请求,人们将我们拉入这个市场,开发一个依赖于相同技术的自由和自主的人形机器人,与我们的外骨骼一起发展就变得有意义。”
尽管如此,HumanoidExo的方法暗示了一条更易于接近的人形机器人训练路径,教机器人行走很快可能意味着只需穿上套装并去散步。
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