Comment NVIDIA Isaac GR00T N1 redéfinit la robotique humanoïde

Depuis des décennies, scientifiques et ingénieurs travaillent à la création de robots humanoïdes capables de marcher, de parler et d'interagir comme les humains. Malgré des progrès significatifs, la conception de robots capables de s'adapter à de nouveaux environnements ou d'acquérir de nouvelles compétences demeure un défi complexe et coûteux. NVIDIA s'attaque à ce problème grâce à Isaac GR00T N1, le premier modèle de base ouvert et personnalisable au monde pour le raisonnement et les compétences des robots humanoïdes. Ce modèle innovant confère aux robots la capacité de penser de manière critique, de raisonner sur des scénarios complexes et de s'adapter à de nouveaux défis. Cet article explore l'innovation de NVIDIA, en détaillant les fonctionnalités du GR00T N1 et son impact sur la robotique humanoïde.

L'état actuel de la robotique humanoïde

La robotique humanoïde a considérablement progressé ces dernières années. Elle peut marcher sur des terrains accidentés, tenir des conversations simples et effectuer des tâches comme l'assemblage de produits dans des environnements contrôlés. Des entreprises comme Boston Dynamics Des robots ont été développés pour danser ou réaliser des acrobaties. Cependant, malgré toutes ces avancées, ces robots rencontrent des limites lorsqu'ils sont confrontés à des tâches hors de leur programmation spécifique. Par exemple, un robot conçu pour empiler des cartons dans un entrepôt peut avoir du mal à trier des articles dans un local encombré ou à changer de tâche sans une reprogrammation complète. Concevoir un robot humanoïde capable de gérer diverses tâches nécessitait de repartir de zéro à chaque fois, un processus qui pouvait prendre des mois, voire des années.

Un modèle de base pour la robotique humanoïde

Construction Isaac GR00T N1 est un modèle de base spécialement conçu pour les robots humanoïdes. Il fournit un cadre prédéfini pour des fonctions essentielles comme la perception et le mouvement, éliminant ainsi le besoin de développer ces capacités fondamentales de A à Z. Cela simplifie le processus de construction de robots, qui exigeait auparavant une expertise dans des domaines comme le génie mécanique et la programmation en IA, ainsi que des ressources financières importantes. Les développeurs peuvent désormais utiliser GR00T N1 et le personnaliser pour des tâches spécifiques, réduisant ainsi les délais et les coûts. Cette accessibilité et cette flexibilité pourraient favoriser une adoption plus large, permettant à ces robots de passer des laboratoires de recherche aux applications concrètes.

Penser comme des humains : une conception à double système

Le GR00T N1 utilise une conception à double système inspirée de la cognition humaine. théorie du double processusLes humains pensent selon deux modes : rapide et instinctif (comme les réflexes) et lent et délibéré (comme la planification). Suivant ce modèle cognitif, GR00T N1 est équipé des Systèmes 1 et 2. Le Système 1 permet à GR00T de gérer des réactions rapides, comme esquiver des obstacles ou attraper des objets en mouvement, à l'instar des réflexes humains. Le Système 2, quant à lui, permet à GR00T d'effectuer des tâches plus complexes, comme le traitement d'instructions, l'analyse de données visuelles ou la planification d'actions en plusieurs étapes, comme ranger une pièce en désordre. En combinant ces systèmes, les robots équipés de GR00T N1 peuvent relever divers défis avec une flexibilité comparable à celle des humains. Par exemple, un robot pourrait ramasser des objets éparpillés, décider de leur emplacement et franchir des obstacles inattendus, tout en s'adaptant en temps réel.

Formation GR00T N1

Apprendre à GR00T à penser et à se déplacer comme un humain nécessite de grandes quantités de données, dont la collecte peut être lente et coûteuse en conditions réelles. NVIDIA répond à ce problème avec Isaac GR00T Blueprint, un outil qui génère des données de mouvement synthétiques dans des environnements virtuels. À partir d'un petit ensemble de démonstrations humaines, le Blueprint peut produire rapidement de grands ensembles de données. À titre d'exemple, NVIDIA a créé 780,000 6,500 trajectoires synthétiques, soit l'équivalent de 11 00 heures d'effort humain, en seulement 1 heures. La combinaison de ces données synthétiques avec des données réelles a amélioré les performances du GR40T NXNUMX de XNUMX % par rapport à l'utilisation de données réelles seules. Cette méthode accélère l'apprentissage, améliore l'adaptabilité et perfectionne les compétences sans recourir fortement aux essais physiques.

Impact sur la robotique humanoïde

Construire un robot et son IA de A à Z a toujours été une entreprise lente et coûteuse. GR00T N1 change la donne en fournissant un modèle pré-entraîné au raisonnement et au mouvement, permettant aux développeurs de se concentrer sur la personnalisation. Cela pourrait accélérer le déploiement dans des secteurs comme la fabrication, la logistique et la santé, où des solutions adaptables sont de plus en plus nécessaires. Un robot équipé de GR00T N1 pourrait déplacer des matériaux, emballer des marchandises ou participer aux soins des patients, en changeant de rôle selon les besoins.

NVIDIA a mis GR00T N1 à disposition gratuite de la communauté robotique mondiale, contrairement aux systèmes propriétaires qui en restreignent l'accès. Cette ouverture permet aux startups, aux chercheurs et aux grandes entreprises de le télécharger, de le modifier et de l'adapter, permettant ainsi aux petites équipes aux ressources limitées d'innover aux côtés des leaders du secteur.

Le GR00T N1 traite plusieurs types d'entrées, telles que le langage et les données visuelles, permettant aux robots d'interpréter les commandes vocales, de reconnaître les objets et de s'adapter aux environnements changeants. Cette polyvalence est essentielle pour les robots humanoïdes opérant dans la réalité imprévisible des espaces humains. Contrairement aux robots traditionnels conçus pour des tâches répétitives dans des environnements structurés, les robots équipés du GR00T N1 excellent dans des rôles dynamiques, comme l'assistance médicale ou la gestion logistique, où la flexibilité et l'interaction naturelle sont essentielles.

GR00T en action : applications concrètes

Des entreprises comme Boston Dynamics, Robotique d'agilitébauen Technologie 1X Nous testons le GR00T N1. En production, ces robots peuvent assembler des pièces ou trier des colis et s'adapter aux variations de production. Leur capacité à changer facilement de tâche est idéale pour les usines qui ont besoin de flexibilité.

Dans le secteur de la santé, ils pourraient transporter des patients depuis leur lit jusqu'à leur fauteuil roulant grâce au guidage vocal des infirmières. Ils pourraient également aider les personnes âgées en leur apportant des objets et en parlant naturellement. La compréhension du langage et du contexte du GR00T N1 rend ces interactions plus naturelles et plus humaines. Par exemple, 1X Technologies Robot NEO Gamma a utilisé GR00T N1 pour ranger une maison de manière autonome. Il a évalué l'espace, décidé des tâches à effectuer, comme ramasser des jouets ou réparer une table, et a agi de manière autonome. Cela suggère que les robots équipés de GR00T peuvent devenir des aides ménagères, aidant aux tâches ménagères ou aux personnes à mobilité réduite.

Les projets futurs de NVIDIA pour faire progresser la robotique humanoïde

Outre GR00T, NVIDIA travaille également avec Google DeepMind et Disney Research pour développer un moteur physique, newton, pour la robotique humanoïde. Cet outil open source permet aux développeurs de simuler les mouvements et les interactions des robots avec leur environnement. Il s'intègre à des plateformes telles que MuJoCo et NVIDIA Isaac Lab, et permettent de tester virtuellement les robots avant leur mise en œuvre. Ce développement permettra de réduire encore les coûts, de diminuer les risques et d'accélérer le développement des robots.

En résumé

Le modèle Isaac GR00T N1 de NVIDIA représente une avancée significative en robotique humanoïde en offrant une base personnalisable pour le raisonnement et le mouvement. Sa conception à double système permet aux robots de réagir rapidement aux changements et de gérer des tâches complexes, s'adaptant ainsi à divers environnements. L'utilisation de données synthétiques pour l'entraînement réduit le temps et les coûts de développement. Proposer le GR00T N1 comme modèle ouvert encourage l'innovation dans des secteurs tels que l'industrie manufacturière, la santé et la logistique. Les premières implémentations démontrent le potentiel du modèle pour améliorer la flexibilité et l'efficacité dans les applications concrètes.