研究人员开发全身遥操作系统 赋予机器人协调任务能力
盖世汽车讯 实时远程操控机器人,即遥操作(teleoperation)技术的突破,可在现实世界的广泛应用中发挥作用。近年来,一些工程师一直在尝试开发遥操作系统,使用户能够指导身体结构与人类相似的人形机器人的行动,让机器人精确地模仿人类的全身动作。
图片来源:arXiv
据外媒报道,斯坦福大学(Stanford University)与西蒙菲莎大学(Simon Fraser University)的研究团队近日推出TWIST(全身仿生遥操作系统),这套新系统可实时驱动机器人高精度模仿人类操作者的全身运动,成功完成各类现实世界的任务。发表于arXiv预印本服务器的论文显示,该系统利用了动作捕捉(MoCap)数据以及强化学习和模仿学习方法。
该论文第一作者Yanjie Ze解释道:“我们希望人形机器人能拥有与人类相同的全身灵活性。想象一下,厨房里一片狼藉,人类可以用两只手拿东西,用脚移动障碍物(比如地上的篮子),也能用身体两侧或手肘开门。我们希望通过直接模仿人类动作,让机器人拥有相同的能力。”
由Yanjie Ze、Karen Liu及其同事研发的TWIST系统,采用MoCap设备精确追踪人体运动。与过去推出的许多遥操作系统相比,TWIST能调动人形机器人全身关节复现人类动作,并确保四肢运动协调一致。
Yanjie Ze表示:“TWIST是一套通过人体实时全身运动来遥操作人形机器人的系统。我们精准捕捉人类动作后,利用AI将其映射为机器人可执行的指令。该系统在全身控制精度上远超前人研究,能实现以往无法完成的各种动作和技能。”
Yanjie Ze及其同事使用宇树科技(Unitree Robotics)开发的G1人形机器人,在一系列真实世界实验中评估了该遥操作系统,他们发现该系统不仅能成功操控G1人形机器人,还可适配加速进化(Booster Robotics)开发的Booster T1等机器人。
Yanjie Ze表示:“最显著的发现是:人类全身运动数据足以精确控制机器人(包括腿、足、腰、膝盖、肘部等),该系统使机器人各部位能像人类一样协同运动,展现出类人的全身灵活性。其直接应用方向是利用人类控制人形机器人来收集大规模数据,以训练机器人基础模型。”
未来TWIST系统有望进一步优化,例如降低对不便于携带的MoCap设备的依赖以拓展应用场景。最终,它可以部署在真实世界的环境中,例如,让机器人在危险的工作环境中完成手动任务,或实现需要高精度的工业流程自动化。