Як NVIDIA Isaac GR00T N1 переосмислює гуманоїдну робототехніку

Десятиліттями вчені та інженери працювали над створенням людиноподібних роботів, здатних ходити, говорити та взаємодіяти, як люди. Хоча було досягнуто значного прогресу, створення роботів, здатних адаптуватися до нових умов або навчатися новим навичкам, залишається складним і дорогим завданням. NVIDIA вирішує це питання Ісаак GR00T N1, перша в світі відкрита та настроювана базова модель для мислення та навичок гуманоїдного робота. Ця інноваційна модель надає роботам здатність критично мислити, міркувати над складними сценаріями та адаптуватися до нових викликів. У цій статті розглядаються інновації NVIDIA, детально описуються функції GR00T N1 і його вплив на людиноподібну робототехніку.

Сучасний стан гуманоїдної робототехніки

Гуманоїдна робототехніка за останні роки значно просунулася вперед. Вони можуть ходити по нерівній місцевості, вести елементарні розмови та виконувати такі завдання, як збирання продуктів у контрольованому середовищі. Компанії, як Бостон Динаміка продемонстрували роботів, які можуть танцювати або виконувати акробатичні номери. Однак, незважаючи на всі ці досягнення, ці роботи стикаються з обмеженнями, коли стикаються із завданнями, які не входять до їхнього спеціального програмування. Наприклад, робот, призначений для складання коробок на складі, може насилу сортувати предмети в захаращеному складі або перемикати завдання без значного перепрограмування. Перш за все, створення робота-гуманоїда, здатного виконувати різноманітні завдання, вимагало щоразу починати з нуля, і цей процес міг тривати місяці чи навіть роки.

Основна модель гуманоїдної робототехніки

Команда Ісаак GR00T N1 це базова модель, спеціально розроблена для гуманоїдних роботів. Він забезпечує попередньо створену структуру для основних функцій, таких як сприйняття та рух, усуваючи необхідність розвивати ці основні можливості з нуля. Це спрощує процес створення роботів, який раніше вимагав досвіду в таких галузях, як машинобудування та програмування ШІ, а також значні фінансові ресурси. Тепер розробники можуть взяти GR00T N1 і налаштувати його для конкретних завдань, скоротивши час і витрати. Ця доступність і гнучкість можуть сприяти більш широкому застосуванню, дозволяючи цим роботам перейти з дослідницьких лабораторій до реальних програм.

Думати як люди: подвійна система

GR00T N1 використовує двосистемний дизайн, натхненний людським пізнанням. Відповідно до теорія подвійного процесу, люди думають у двох режимах: швидкому та інстинктивному (як рефлекси) та повільному та свідомому (як планування). Дотримуючись цієї когнітивної моделі, GR00T N1 оснащено як системою 1, так і системою 2. Система 1 дозволяє GR00T швидко реагувати, наприклад ухилятися від перешкод або ловити рухомі об’єкти, подібно до людських рефлексів. З іншого боку, System 2 дозволяє GR00T обробляти більш складні завдання, як-от обробка інструкцій, аналіз візуальних даних або планування багатоетапних дій, таких як організація брудної кімнати. Поєднуючи ці системи, роботи на базі GR00T N1 можуть вирішувати різноманітні завдання з людською гнучкістю. Наприклад, робот може підбирати розкидані предмети, вирішувати, де вони належать, і долати несподівані бар’єри, адаптуючись у режимі реального часу.

Навчання GR00T N1

Щоб навчити GR00T мислити й рухатися як людина, потрібна величезна кількість даних, збір яких у реальних умовах може бути повільним і дорогим. NVIDIA вирішує це за допомогою Isaac GR00T Blueprint, інструменту, який генерує синтетичні дані руху у віртуальних середовищах. Починаючи з невеликого набору людських демонстрацій, план може швидко створити великі набори даних. В одному прикладі NVIDIA створила 780,000 6,500 синтетичних траєкторій, що еквівалентно 11 годинам людських зусиль, лише за 00 годин. Поєднання цих синтетичних даних із даними реального світу покращило продуктивність GR1T N40 на XNUMX% порівняно з використанням лише реальних даних. Цей метод прискорює навчання, покращує адаптивність і вдосконалює навички, не покладаючись на фізичні випробування.

Вплив на людиноподібну робототехніку

Створення робота та його ШІ з нуля традиційно було повільним і дорогим завданням. GR00T N1 змінює це, надаючи модель, попередньо навчену міркуванням і рухам, дозволяючи розробникам зосередитися на налаштуванні. Це може прискорити розгортання в таких галузях, як виробництво, логістика та охорона здоров’я, де дедалі більше потрібні гнучкі рішення. Робот із двигуном GR00T N1 може переміщувати матеріали, пакувати товари або допомагати з доглядом за пацієнтами, змінюючи ролі за потреби.

NVIDIA зробила GR00T N1 вільним доступом для глобальної робототехнічної спільноти, на відміну від пропрієтарних систем, які обмежують доступ. Ця відкритість дозволяє стартапам, дослідникам і великим компаніям завантажувати, змінювати та адаптувати його, дозволяючи невеликим командам з обмеженими ресурсами впроваджувати інновації разом із лідерами галузі.

GR00T N1 обробляє кілька типів введення, наприклад мову та візуальні дані, що дозволяє роботам інтерпретувати голосові команди, розпізнавати об’єкти та адаптуватися до мінливого середовища. Ця універсальність є критичною для гуманоїдних роботів, що працюють у непередбачуваній реальності людського простору. На відміну від традиційних роботів, створених для виконання повторюваних завдань у структурованих налаштуваннях, роботи на базі GR00T N1 чудово виконують динамічні ролі, як-от допомога в охороні здоров’я чи управління матеріально-технічним забезпеченням, де ключовими є гнучкість і природна взаємодія.

GR00T в дії: реальні програми

Такі компанії, як Boston Dynamics, Робототехніка аджилити та 1X Technologies тестують GR00T N1. На виробництві ці роботи можуть збирати деталі або сортувати пакунки та пристосовуватися до змін виробництва. Їх здатність легко перемикати завдання підходить для фабрик, які потребують гнучкості.

У сфері охорони здоров’я вони могли піднімати пацієнтів з ліжок на інвалідні візки за допомогою голосових вказівок медсестер. Вони також можуть допомагати літнім людям, приносячи речі та розмовляючи природно. Розуміння GR00T N1 мови та контексту робить цю взаємодію більш природною та схожою на людину. Наприклад, 1X Technologies Робот NEO Gamma використовував GR00T N1 для автономного наведення порядку в оселі. Він оцінив простір, вирішив, що робити, наприклад, зібрати іграшки чи полагодити стіл, і діяв самостійно. Це говорить про те, як роботи, що працюють на двигуні GR00T, можуть стати помічниками по дому, допомагаючи в роботі або підтримуючи тих, хто має проблеми з пересуванням.

Майбутні плани NVIDIA щодо розвитку людиноподібної робототехніки

Крім GR00T, NVIDIA також співпрацює з Google DeepMind і Disney Research над розробкою фізичного механізму, Ньютон, для людиноподібної робототехніки. Цей інструмент із відкритим вихідним кодом дозволяє розробникам робототехніки імітувати, як роботи рухаються та взаємодіють із навколишнім середовищем. Він може інтегруватися з такими платформами, як MuJoCo і NVIDIA Isaac Lab і допомагають тестувати роботів віртуально, перш ніж вони вийдуть у реальність. Ця розробка ще більше знизить витрати, зменшить ризики та прискорить розробку роботів.

Bottom Line

Isaac GR00T N1 від NVIDIA пропонує значний прогрес у гуманоїдній робототехніці, забезпечуючи настроювану основу для міркування та руху. Його двосистемна конструкція дозволяє роботам швидко реагувати на зміни та виконувати складні завдання, адаптуючись до різних середовищ. Використовуючи синтетичні дані для навчання, модель скорочує як час розробки, так і витрати. Пропонування GR00T N1 як відкритої моделі заохочує інновації в таких галузях, як виробництво, охорона здоров'я та логістика. Ранні впровадження показують потенціал моделі для підвищення гнучкості та ефективності в реальних застосуваннях.