Kuinka NVIDIA Isaac GR00T N1 määrittelee uudelleen humanoidirobotiikan

Tiedemiehet ja insinöörit ovat vuosikymmenten ajan työskennelleet luodakseen humanoidirobotteja, jotka pystyvät kävelemään, puhumaan ja olemaan vuorovaikutuksessa ihmisten tavoin. Vaikka huomattavaa edistystä on tapahtunut, uusiin ympäristöihin mukautuvien tai uusia taitoja oppivien robottien rakentaminen on edelleen monimutkainen ja kallis haaste. NVIDIA ratkaisee tämän kanssa Isaac GR00T N1, maailman ensimmäinen avoin ja muokattavissa oleva humanoidirobotin päättelyn ja -taitojen perusmalli. Tämä innovatiivinen malli antaa roboteille kyvyn ajatella kriittisesti, pohtia monimutkaisia ​​skenaarioita ja mukautua uusiin haasteisiin. Tässä artikkelissa tarkastellaan NVIDIAn innovaatioita ja kerrotaan yksityiskohtaisesti GR00T N1:n ominaisuudet ja sen vaikutus humanoidirobotiikkaan.

Humanoidirobotiikan nykytila

Humanoidirobotiikka on kehittynyt huomattavasti viime vuosina. He voivat kävellä epätasaisessa maastossa, käydä peruskeskusteluja ja hoitaa tehtäviä, kuten tuotteiden kokoamista valvotuissa ympäristöissä. Yritykset pitävät Boston Dynamics ovat osoittaneet robotteja, jotka voivat tanssia tai suorittaa akrobatiaa. Kaikista näistä edistysaskeleista huolimatta nämä robotit kohtaavat rajoituksia, kun he kohtaavat tehtäviä, jotka eivät kuulu niiden erityiseen ohjelmointiin. Esimerkiksi robotilla, joka on suunniteltu pinoamaan laatikoita varastossa, voi olla vaikeuksia lajitella tavaroita sekaisessa varastossa tai vaihtaa tehtäviä ilman laajaa uudelleenohjelmointia. Ensisijaisesti humanoidirobotin rakentaminen, joka pystyy käsittelemään erilaisia ​​tehtäviä, vaati joka kerta alusta alkaen, mikä voi kestää kuukausia tai jopa vuosia.

Humanoidirobotiikan perusmalli

- Isaac GR00T N1 on perusmalli, joka on suunniteltu erityisesti humanoidiroboteille. Se tarjoaa valmiiksi rakennetun kehyksen olennaisille toiminnoille, kuten havainnolle ja liikkeelle, mikä eliminoi tarpeen kehittää näitä ydinominaisuuksia tyhjästä. Tämä yksinkertaistaa robottien rakennusprosessia, joka vaati aiemmin asiantuntemusta muun muassa koneenrakennuksen ja tekoälyohjelmoinnin aloilta sekä huomattavia taloudellisia resursseja. Kehittäjät voivat nyt ottaa GR00T N1:n ja muokata sitä tiettyjä tehtäviä varten, mikä vähentää sekä aikaa että kustannuksia. Tämä saavutettavuus ja joustavuus voisivat edistää laajempaa käyttöönottoa, jolloin nämä robotit voivat siirtyä tutkimuslaboratorioista todellisiin sovelluksiin.

Ihmisten kaltainen ajattelu: kaksoisjärjestelmäsuunnittelu

GR00T N1 käyttää kahden järjestelmän suunnittelua, joka on saanut inspiraationsa ihmisen kognitiosta. Mukaan kaksiprosessinen teoria, ihmiset ajattelevat kahdella tavalla: nopea ja vaistonvarainen (kuten refleksit) ja hidas ja harkittu (kuten suunnittelu). Tätä kognitiivista mallia noudattaen GR00T N1 on varustettu sekä järjestelmällä 1 että järjestelmällä 2. Järjestelmän 1 avulla GR00T pystyy käsittelemään nopeita reaktioita, kuten esteiden väistämistä tai liikkuvien esineiden kiinnijäämistä, kuten ihmisen refleksit. Toisaalta System 2:n avulla GR00T voi käsitellä monimutkaisempia tehtäviä, kuten käskyjen käsittelyä, visuaalisen datan analysointia tai monivaiheisten toimien suunnittelua, kuten sotkuisen huoneen järjestämistä. Yhdistämällä näitä järjestelmiä GR00T N1 -käyttöiset robotit voivat vastata erilaisiin haasteisiin ihmisen kaltaisella joustavuudella. Robotti voi esimerkiksi poimia hajallaan olevia esineitä, päättää, mihin ne kuuluvat, ja navigoida odottamattomien esteiden yli, samalla kun se mukautuu reaaliajassa.

Koulutus GR00T N1

GR00T:n kouluttaminen ajattelemaan ja liikkumaan ihmisen tavoin vaatii valtavia tietomääriä, joiden kerääminen voi olla hidasta ja kallista tosielämässä. NVIDIA korjaa tämän Isaac GR00T Blueprint -työkalulla, joka luo synteettistä liiketietoa virtuaaliympäristöissä. Alkaen pienestä ihmisesittelystä, suunnitelma voi tuottaa nopeasti suuria tietojoukkoja. Yhdessä esimerkissä NVIDIA loi 780,000 6,500 synteettistä lentorataa – mikä vastaa 11 00 tuntia ihmisen työtä – vain 1 tunnissa. Tämän synteettisen datan yhdistäminen todelliseen dataan paransi GR40T NXNUMX:n suorituskykyä XNUMX % verrattuna pelkän todellisen tiedon käyttämiseen. Tämä menetelmä nopeuttaa oppimista, parantaa sopeutumiskykyä ja jalostaa taitoja ilman vahvasti fyysisiä kokeita.

Vaikutus humanoidirobotiikkaan

Robotin ja sen tekoälyn rakentaminen tyhjästä on perinteisesti ollut hidasta ja kallista. GR00T N1 muuttaa tämän tarjoamalla mallin, joka on valmiiksi koulutettu päättelyyn ja liikkumiseen, jolloin kehittäjät voivat keskittyä räätälöintiin. Tämä voisi nopeuttaa käyttöönottoa teollisuuden, logistiikan ja terveydenhuollon kaltaisilla aloilla, joilla mukautuvia ratkaisuja tarvitaan yhä enemmän. GR00T N1 -käyttöinen robotti voi siirtää materiaaleja, pakata tavaroita tai auttaa potilaiden hoidossa ja vaihtaa rooleja tarpeen mukaan.

NVIDIA on antanut GR00T N1:n vapaasti maailmanlaajuisen robotiikkayhteisön saataville, toisin kuin pääsyä rajoittavat patentoidut järjestelmät. Tämän avoimuuden ansiosta startupit, tutkijat ja suuret yritykset voivat ladata, muokata ja mukauttaa sitä, jolloin pienemmät tiimit, joilla on rajalliset resurssit, voivat innovoida alan johtajien rinnalla.

GR00T N1 käsittelee useita syöttötyyppejä, kuten kieltä ja visuaalista dataa, jolloin robotit voivat tulkita puhuttuja komentoja, tunnistaa esineitä ja mukautua muuttuviin ympäristöihin. Tämä monipuolisuus on kriittinen humanoidiroboteille, jotka toimivat ihmistilojen arvaamattomassa todellisuudessa. Toisin kuin perinteiset robotit, jotka on rakennettu toistuviin tehtäviin strukturoiduissa ympäristöissä, GR00T N1 -käyttöiset robotit ovat loistavia dynaamisissa rooleissa, kuten terveydenhuollon avustamisessa tai logistiikan hallinnassa, joissa joustavuus ja luonnollinen vuorovaikutus ovat tärkeitä.

GR00T toiminnassa: Reaalimaailman sovellukset

Yritykset, kuten Boston Dynamics, Ketteryysrobotiikkaja 1X Technologies testaavat GR00T N1:tä. Valmistuksessa nämä robotit voivat koota osia tai lajitella paketteja ja mukautua tuotannon muutoksiin. Niiden kyky vaihtaa tehtäviä helposti sopii joustavuutta tarvitseviin tehtaisiin.

Terveydenhuollossa he voisivat nostaa potilaat sängystä pyörätuoliin sairaanhoitajien ääniohjauksella. He voivat myös auttaa vanhuksia hakemalla tavaroita ja puhumalla luonnollisesti. GR00T N1:n kielen ja kontekstin ymmärtäminen tekee näistä vuorovaikutuksista luonnollisempia ja ihmismäisempiä. Esimerkiksi 1X Technologies' NEO Gamma robotti käytti GR00T N1:tä kodin itsenäiseen siivoamiseen. Se arvioi tilan, päätti mitä tehdä, kuten lelujen poimimista tai pöydän korjaamista, ja toimi itse. Tämä vihjaa, kuinka GR00T-käyttöisistä roboteista voi tulla kotitalousapulaisia, jotka auttavat askareissa tai auttavat liikkumisvaikeuksista kärsiviä.

NVIDIA:n tulevaisuuden suunnitelmat humanoidirobotiikan kehittämiseksi

GR00T:n lisäksi NVIDIA työskentelee myös Google DeepMindin ja Disney Researchin kanssa fysiikan moottorin kehittämiseksi, Newton, humanoidirobotiikassa. Tämän avoimen lähdekoodin työkalun avulla robotiikan kehittäjät voivat simuloida robottien liikkumista ja vuorovaikutusta ympäristönsä kanssa. Se voidaan integroida alustoihin, kuten MuJoCo ja NVIDIA Isaac Lab ja auttaa testaamaan robotteja käytännössä ennen kuin ne astuvat todellisuuteen. Tämä kehitys alentaa entisestään kustannuksia, vähentää riskejä ja nopeuttaa robottien kehitystä.

Bottom Line

NVIDIAn Isaac GR00T N1 tarjoaa merkittävän edistysaskeleen humanoidirobotiikan alalla tarjoamalla mukautettavan perustan päättelylle ja liikkumiselle. Sen kaksoisjärjestelmäsuunnittelu mahdollistaa robottien nopean reagoinnin muutoksiin ja monimutkaisten tehtävien käsittelyn sopeutumalla erilaisiin ympäristöihin. Käyttämällä synteettistä dataa koulutukseen malli lyhentää sekä kehitysaikaa että kustannuksia. GR00T N1:n tarjoaminen avoimena mallina kannustaa innovaatioihin eri toimialoilla, kuten valmistuksessa, terveydenhuollossa ja logistiikassa. Varhaiset käyttöönotot osoittavat mallin potentiaalin parantaa joustavuutta ja tehokkuutta reaalimaailman sovelluksissa.