双足保持平衡,精准抓取行李箱放到指定的客房门口——在机器人界,动用手和脚的力量当酒店服务员,本就不是一件容易的事。
给这件事再上一个难度,就是增加竞争对手、掐表计算比赛时间。8月16日,在全球首个人形机器人运动会场景技能竞技赛(酒店场景-清洁服务、酒店场景-迎宾服务)上,唯一的参赛双足机器人战队BIGAI-UNITREE搬运箱子服务客人,并完成客房清洁。
“之前大家或许认为人形机器人更多的是吉祥物,很少真正地见到机器人在工厂或家庭干活儿。”该战队研究员、北京通用人工智能研究院具身机器人中心执行主任黄思远说,本届运动会的一大亮点,就是机器人要完成药品分拣、物料搬运、酒店服务和清洁等应用场景的任务。
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以往在服务机器人领域,传统的轮式机器人因结构简单、控制难度低而成为主流选择。双足机器人如果要迎难而上,怎么上?
北京通用人工智能研究院具身机器人中心研究员贾宝雄认为,面对轮式机器人对手的大底盘,双足机器人在搬运行李箱、弯腰捡垃圾的过程中要解决重心稳定的问题,才能缩短比赛时间。
为了解决这个问题,工程师们自主研发了CLONE闭环全身遥操作系统与“通智大脑”通用人工智能具身智能体框架,可以根据床、床头柜等家具的高度精准设定机器人弯腰的程度,并且通过遥控器操作员的头显控制,指挥机器人起立或弯腰。
黄思远提到,通研院的科研项目中,正好涉及相关的科研方向。就在比赛前不久,通研院具身机器人中心实习研究员、“通计划”学生李逸旋刚刚提交了关于CLONE闭环全身遥操作系统的论文。此次运动会,“行走的论文”就出现在比赛场上了。
机器人光有灵活的身体还不够,智能的“大脑”也要派上用场。基于全球首个通用智能人“通通”的核心技术,通研院自主研发了通用具身机器人大脑“通智大脑”,机器人可以通过“通智大脑”的空间感知和记忆功能理解场景、任务、反馈等信息,进行深度推理与价值驱动决策,联通视觉与动作策略,实现在真实物理世界中可解释、自适应且目标导向的智能物理交互。
换句话说,在“大脑”和本体的合力下,机器人真正实现了“眼里有活”,能够根据地面水渍自主选择干抹布进行擦拭,看到客人手持行李会主动引导至电梯。
距离场景赛不远处,单机舞蹈项目也给机器人的“大脑”和本体上了难度——机器人要具备舞蹈能力,要完成旋转等高难度动作,还要保证身上的表演服饰不掉落。
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贾宝雄介绍,工程师前期通过动作捕捉技术系统学习舞蹈演员的舞蹈动作,例如太极、武术、查尔斯舞、街舞、华尔兹等,再结合物理仿真的方式实现机器人脚步与地面的交互,并将不同的舞蹈融合在约3分钟的比赛时间内。
不仅如此,在设计表演服装时,团队还考虑到关节部分的剪裁和过热保护问题,让服装成为点缀而非累赘。根据运动会组委会公布的单机舞蹈决赛成绩,BIGAI-UNITREE战队以95.40分(满分100分)的成绩夺得该项目金牌。
本届运动会开幕式当晚,有24支学生队伍也组成方阵走进会场。他们中有3支中学生队伍和21支来自全国各大高校的队伍,作为机器人的幕后“军师”,展现中国科技的新生代力量。
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还在攻读博士学位的李逸旋和李佩洋担任酒店场景赛的算法研究员,负责算法开发部分。比赛时,李逸旋和李佩洋分别拿上遥控器和头显,一人控制机器人的下半身移动,一人控制灵巧手的抓取,在比赛规定的活动区域内高度配合,给机器人“打辅助”。
在采访过程中,战队多位工程师提到了机器人的通用性,即机器人不再局限于单一场景、单一任务。李佩洋说,此次比赛,团队没有预设比赛结果,也没有刻意设计比赛专用的极限方案,而是更多地将“通用”二字放到比赛中,让机器人精准执行任何领域任何任务,尽量缩短从赛场到应用场景的距离。