Amerykańska firma Figure zaprezentowała najbardziej zaawansowany system sterowania humanoidalnym robotem, jaki dotąd pokazano publicznie. I na konkretnym przykładzie…
Nowa wersja „mózgu” robota – Helix 02 – umożliwia pełną, ciągłą kontrolę całego ciała: od chodzenia i utrzymywania równowagi po precyzyjną manipulację przedmiotami. Wszystko za pomocą jednej, zunifikowanej sieci neuronowej.
W demonstracji, która szybko obiegła branżę robotyki, humanoid samodzielnie rozładował i załadował zmywarkę w pełnowymiarowej kuchni. Bez resetów, bez zdalnego sterowania i bez ingerencji człowieka.
Jeden „układ nerwowy” zamiast dziesiątek algorytmów
Dotychczasowe humanoidy zazwyczaj dzieliły kontrolę na osobne moduły:
- jeden odpowiadał za chodzenie,
- inny za manipulację ramionami,
- jeszcze inny za balans i stabilność.
Helix 02 zrywa z tym podejściem. Całe ciało robota traktowane jest jako jeden, spójny system, sterowany bezpośrednio na podstawie danych z kamer, czujników dotyku i propriocepcji (czucia położenia własnych kończyn).
Jak podkreśla Figure, rozwiązanie to eliminuje ręcznie programowane reguły, zastępując je wyuczonymi, „ludzkimi” wzorcami ruchu.
Najtrudniejszy problem robotyki: loco-manipulacja
Jednym z największych wyzwań w robotyce od dekad pozostaje tzw. loco-manipulacja. A więc zdolność do jednoczesnego poruszania się i manipulowania obiektami w sposób ciągły i adaptacyjny.
W praktyce np. podniesienie ciężkiego przedmiotu wpływa na równowagę, każdy krok zmienia zasięg ramion, a ruch nóg i rąk jest stale ze sobą sprzężony.
Tradycyjne podejście, oparte na osobnych kontrolerach połączonych maszynami stanów, prowadziło do powolnych, nienaturalnych i podatnych na błędy zachowań. Helix 02 ma to zmienić.
System 0, 1 i 2 – trójwarstwowy „mózg” humanoida
Nowa architektura Helix 02 wprowadza System 0, który dołącza do wcześniej zaprezentowanych Systemów 1 i 2:
- System 2 – odpowiada za rozumowanie wysokiego poziomu i język,
- System 1 – przekształca percepcję w ruch całego ciała z wysoką częstotliwością,
- System 0 – zapewnia stabilność, koordynację i balans na poziomie milisekund (kHz), naśladując ludzką motorykę.
System 0 został wytrenowany na ponad 1000 godzinach danych ruchu człowieka oraz w symulacjach na dużą skalę. To pozwoliło zastąpić ręcznie pisane algorytmy wyuczonym „instynktem” stabilnego ruchu.
Cztery minuty pełnej autonomii – bez przerw i resetów
Najbardziej imponującym pokazem możliwości Helix 02 jest czterominutowe, w pełni autonomiczne zadanie, obejmujące ponad 60 płynnych akcji loco-manipulacyjnych.
Robot:
- chodzi po kuchni,
- utrzymuje delikatne chwytanie podczas ruchu,
- używa obu rąk jednocześnie,
- koryguje błędy w trakcie działania,
- wykorzystuje biodra, stopy i tułów do stabilizacji ruchu.
To pierwszy w historii humanoid, który wykonał tak długą sekwencję typu „pixels-to-whole-body” – od surowych danych z kamer aż po pełne sterowanie całym ciałem.
Dotyk i „wzrok w dłoniach”
Helix 02 rozwija również manipulację precyzyjną, wykorzystując czujniki dotyku oraz kamery zamontowane w dłoniach.
W testach autonomicznych humanoid potrafi m.in.:
- odkręcać nakrętki butelek,
- wyjmować pojedyncze tabletki z organizerów mimo zasłonięć,
- dozować precyzyjne ilości płynów strzykawką przy zmiennym oporze,
- wybierać drobne metalowe elementy z zagraconych pojemników.
To dopiero początek
Jak podkreśla Figure, zaprezentowane wyniki są wczesne, ale już teraz pokazują potencjał ciągłej, pełnocielesnej autonomii humanoidów.
Zdaniem firmy czterominutowe zadanie, 61 płynnie wykonanych akcji, manipulacja oparta na dotyku i kamerach w dłoniach oraz koordynacja całego ciała – to zapowiedź nowej ery robotów zdolnych do realnej pracy w ludzkim środowisku.
Cóż… Jeśli rozwój Helix 02 utrzyma tempo, humanoidalne roboty domowe i przemysłowe mogą szybciej, niż się spodziewamy, przestać być tylko pokazami technologicznymi.
Foto: Figure.