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全球首个人形机器人格斗赛落幕:拳打脚踢你来我往 就是“大脑”还不好使

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全球首个人形机器人格斗赛落幕:拳打脚踢你来我往 就是“大脑”还不好使

全球首个人形机器人格斗赛落幕:拳打脚踢你来我往 就是“大脑”还不好使

《科创板日报(rìbào)》5月26日讯(记者 黄心怡)“左右勾拳、侧(cè)踢、膝(xī)踢、闪避、跌倒起身,被KO……”一场机器人之间的格斗比赛在昨晚开打。

在这场于杭州举行的《CMG世界机器人大赛·系列赛》机甲格斗擂台赛上,宇树科技以合作方身份参赛,上场的机器人均(rénjūn)为宇树 G1人形机器人,而内嵌(nèiqiàn)算法则由四个比赛团队自研,并进行现场的手柄操控(cāokòng)。经过几轮比拼,黑队"AI策算师"最终(zuìzhōng)夺得冠军。

“这次比赛的格斗动作,采集自外部专业人员(rényuán),用来给AI模型提供学习参考。”宇树科技相关负责人向《科创板(kēchuàngbǎn)日报》介绍。

在此次比赛(bǐsài)过程中,机器人暴露了仍存在动态控制、感知不足等问题,也展现出较强的平衡控制、人机(rénjī)协同能力。

多名业内人士对《科创板日报》表示,从格斗过程(guòchéng)来看,机器人底层算法已经(yǐjīng)较为出色,但缺少真正的空间智能大模型作为(zuòwéi)机器人的大脑(dànǎo)。为了更好地在实际应用落地,后续产业链或将涌现更多二次开发的机器人解决方案商,在公版机器人基础上开发专业的大脑。

▍拳脚相加!机器人遭重击(zhòngjī)后5秒起身

《科创板日报(rìbào)》注意到,在相互出拳、踢腿的格斗过程中,参赛机器人能(néng)通过步伐的调整来保持自身的平衡。在被击中后,机器人也(yě)能迅速起身。“虽然格斗效果一般,摔倒爬起来的灵活性把我惊呆了,支撑力拉满。”有(yǒu)观众表示。

“机器人(jīqìrén)倒地五秒内马上能起来,重心不稳的(de)情况下能调整身形维持平衡,这两点(zhèliǎngdiǎn)让我印象较为深刻。” 快思慢想研究院院长、上海交通大学计算法学与AI伦理(lúnlǐ)研究中心联席主任田丰表示,“两足机器人的动态平衡(dòngtàipínghéng)性要比四足难得多。机器狗的重心只需要落在4个脚组成的矩形(jǔxíng)内就行,支撑的面积大。而两足人形机器人的重心需要落在两足的连线内。”

据悉,宇树G1机器人在对抗中保持平衡,主要依赖于仿真环境的(de)(de)AI强化学习和本体关节的感知。通过对大量平衡数据(shùjù)的学习和模拟训练,机器人不断优化自身(zìshēn)的平衡控制策略,同时本体关节的高精度传感器能够实时感知身体各(gè)部位的姿态和受力情况,为平衡控制提供关键数据。

宇树科技相关负责人向《科创板日报》介绍,IMU(惯性测量(cèliáng)单元)在机器人保持平衡中发挥着重要作用,在仿真训练中同样不可或缺。IMU可以实时(shíshí)监测(jiāncè)机器人的姿态、加速度等信息。

值得一提的(de)是,此次参赛的宇树科技G1手臂进行了定制化设计(shèjì),拥有7个自由度,比常规(chángguī)的5个自由度多出两个,目的是在格斗中进行更(gèng)灵活的招式变化,如勾拳、摆拳、上勾拳等拳击动作中的手腕调整,增加攻击的角度和灵活性。

上述人员介绍,G1格斗模式的(de)训练难度一是在于瞬间爆发力要求(yāoqiú)高,需要机器人具备强大的动力系统(dònglìxìtǒng)来提供足够的扭矩,以实现快速动作响应。二是对控制(kòngzhì)算法精准度和稳定性(wěndìngxìng)要求高,控制算法要实时处理大量传感器数据,精确计算身体各(gè)部位的运动轨迹与发力时机,实现对多(duō)关节、重心、姿态毫秒级的精准控制,保证动作既有力又不失协调。三是机械结构强度要求高,在进行该动作时,机器人的机械结构需要承受较大的冲击力,对关节、骨骼等(děng)结构的强度和稳定性提出了很高的要求。

▍人机协同(xiétóng)为主,操作员手柄遥控机器人对战

G1机器人操控方式包括AI语音操控、手柄操控、体感操控,各有优缺点。而本次比赛中主要采用现场人员进行手柄操作的方式。在比赛过程(guòchéng)中,可以看到操作员在一旁(yīpáng)控制机器人进行格斗(gédòu)。

宇树科技相关负责人对此解释道,AI语音操控响应延迟(yánchí)比较明显,影响对机器人的实时控制。手(shǒu)柄操控让参赛者更直观、更精准地操控机器人,也(yě)更易于上手,有利于扩大参赛者范围。而体感操控在沉浸感上更具潜力,宇树已经开发了一套(yītào)体感人形机器人控制系统,后续的比赛(bǐsài)应该就可以给参赛者使用。

中国信通(xìntōng)院泰尔(tàiěr)系统实验室副总工程师刘泰介绍,对机器人进行手柄操控,与日常普通的遥控玩具,存在一定的区别。人形机器人其背后是一整套的大模型、运动控制(kòngzhì)模型的算法支撑(zhīchēng),实际上是在通过这些算法来进行操控。

“采用传统的控制方法很难让它站得住走得稳,现在通过强(qiáng)化学习的训练方式,让它往能够(nénggòu)站得平衡的方式由自己去(qù)探索。整体的比赛非常振奋,它的表现可以说(shuō)比以往(yǐwǎng)更进了一步,能够看到机器人在对抗比较强的情况下,也能够保持很好的稳定性,包括全身的运动机构协调,是科技进步和产业进步很好的结合。” 刘泰提到。

田丰认为,“在暂时还不能实现(shíxiàn)通用人工智能AGI的前提下,能否通过人机协同来达到比较好的效果,是(shì)当前业内探索的方向(fāngxiàng)。而这场比赛也展现了一定的成果,这也是很有价值的。”

▍实时感知(gǎnzhī)仍存困境 机器人大脑待突破

不过,由人类遥控操作的机器人也存在比赛(bǐsài)失误的情况。比如选择主动攻击对手,不当心(dāngxīn)扑空后,导致参赛机器人失去稳定性倒地,被对手“KO”。机器人想要后退来调整对战角度(jiǎodù),却意外被擂台的围绳给缠住,需要人类来解绑等等。这其实(qíshí)暴露了机器人动态运动控制与实时(shíshí)感知的不足。

“这就涉及到一个问题,机器人是否要完成仿真人类的形态。比如人背后没有长眼睛,但机器人后背是否应该(yīnggāi)设置摄像头(shèxiàngtóu),让机器人扩大感知范围。再(zài)比如人只有5个手指,但有些工业场景可能6个手指会更好。人形(rénxíng)机器人可能只是一个过渡阶段,未来可能会发展出超越人形的机器人形态。” 田丰(tiánfēng)表示。

一名观赛的业内人士认为,从格斗过程来看,底层(dǐcéng)算法已经较为(jiàowéi)出色,包括稳定性、视觉、灵活性(línghuóxìng)、速度连贯性等,目前缺少的是真正的空间智能大模型作为机器人的大脑

田丰表示,从中美来看,在(zài)机器人大脑的投入是美国的比例更大些。“国内企业(qǐyè)(qǐyè)大部分都在做(zuò)机器人本体,有一些机器人企业在做小脑,也就是运动控制系统。做机器人大脑的企业大概在1/20的比例。不过,已经有一些机器人企业正在进行大脑研发。”

从(cóng)产业链来看(láikàn),田丰认为业内(yènèi)更多的关注焦点在于整机厂商,以及电机等硬件层面,而大脑也(yě)是通用型的基础性大脑。“但机器人整机其实(qíshí)需要软件二次开发,才能更好地在实际(shíjì)应用。比如面向格斗、工厂、物流等场景进行二次开发。后续产业链会涌现这类的机器人解决方案商,在公版机器人基础上开发专业的大脑。这就涉及到多模态大模型,以及RAG知识库进行融合。”

(科创板(kēchuàngbǎn)日报记者 黄心怡)
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