Исследователи Стэнфордского университета усовершенствовали своего статичного робота ALOHA, создав полностью мобильную версию, которую можно обучить выполнять бытовые задачи.
Для того чтобы робот был полезен при выполнении широкого спектра задач, он должен иметь возможность передвигаться и обладать полным диапазоном точных движений для своих рук. Мы видели несколько впечатляющих демонстраций этого на примере таких роботов, как Optimus от Tesla, но они часто бывают дорогими или недоступными.
В прошлом году Тони Чжао возглавил команду, разработавшую ALOHA, недорогую систему с открытым исходным кодом для управления бимануальным, или двуруким, роботом. Первые демонстрации возможностей ALOHA были впечатляющими, но робот был статичен и управлялся только с предметами, расположенными перед ним на рабочем столе.
С Мобильный ALOHAКоманда под руководством Чжао и Зипенг Фу создала робота, способного ориентироваться в сложной обстановке, например в доме, что открывает новые возможности для его применения.
Робот мог приготовить еду, вытереть пролитое вино со стола, аккуратно расставить стулья или вызвать лифт.
Некоторые из них могут показаться тривиальными, но заставить робота сделать что-то вроде вызова лифта не так-то просто. Ему нужно добраться до лифта из потенциально разных исходных точек, точно найти кнопку размером 2 см на 2 см, нажать ее с нужным усилием, а затем войти в лифт.
Обучение по подражанию
Ключевым моментом в обучении робота новым навыкам является процесс подражания на примере человеческих демонстраций. Часто для этого используются видеоролики или наборы данных, например RT-X от Google. При создании Mobile ALOHA исследователи использовали те же наборы данных, но при этом применили другой подход. Робот оснащен интерфейсом, который позволяет привязать к нему оператора, чтобы тот мог управлять роботом во время выполнения задания.
После демонстрации задачи 50 раз интерфейс привязи может быть удален, и Mobile ALOHA успешно выполнит задачу до 90% раз.
Имитационное обучение очень полезно для обучения роботов новым навыкам, но оно имеет свои сложности, особенно в областях, требующих высокой точности. Mobile ALOHA использует новый алгоритм под названием Action Chunk with Transformers (ACT), который команда Чжао разработала в прошлом году.
Алгоритм ACT повышает эффективность за счет предсказания действий по частям, что снижает сложность задачи.
Исследователи Mobile ALOHA заявили, что они "первыми обнаружили, что совместное обучение с использованием статических наборов данных для манипуляций улучшает производительность и эффективность данных для мобильных политик манипуляций".
Это означает, что обилие существующих наборов данных, созданных для статичных роботов, может оказаться очень полезным для обучения мобильных.
Что я говорил вам несколько дней назад? 2024 год - это год робототехники. Mobile-ALOHA - это роботизированное оборудование с открытым исходным кодом, которое может выполнять ловкие, бимануальные задачи, такие как приготовление еды (с телеоперацией человека). Очень скоро аппаратное обеспечение перестанет быть узким местом в нашем стремлении к человеческому уровню,... pic.twitter.com/vMi3XkqKeh
- Джим Фан (@DrJimFan) 4 января 2024 года
Доступно и недорого
Как бы ни были впечатляющи демонстрации, готовое оборудование и низкая стоимость решения делают Mobile ALOHA особенно интересным.
Робот управляется с помощью обычного ноутбука с графическим процессором Nvidia 3070 Ti (8 ГБ VRAM) и процессором Intel i7-12800H. Ноутбук получает видеопоток от трех веб-камер Logitech C922x RGB, каждая из которых работает в разрешении 480×640.
Робот питается от батареи емкостью 1,26 кВт/ч, которая также служит 14-килограммовым балансировочным грузом, предотвращающим опрокидывание робота.
Общий счет за Mobile ALOHA составил $32 000. Неплохо, если учесть, что это прототип. Если бы он был запущен в производство, Mobile ALOHA мог бы стоить гораздо дешевле. А тот факт, что он имеет открытый исходный код, означает, что вскоре для платформы может быть создано множество аппаратных разработок, что еще больше снизит стоимость.
Элон Маск предсказал, что робот Optimus от Tesla в конечном итоге будет продаваться в розницу по цене около $20k. Однако на сайте Tesla до сих пор нет кнопки "Добавить в корзину", независимо от того, сколько вы готовы заплатить за него.
Благодаря Mobile ALOHA у нас появилось отличное программно-аппаратное решение, которое намекает на то, что роботы-домработницы появятся у нас гораздо раньше, чем мы думали.
