機(jī)器人以構(gòu)建藝術(shù)裝置存在哪些挑戰(zhàn)

NVIDIA 機(jī)器人專家分享打造靈動(dòng)有趣的機(jī)器人以構(gòu)建藝術(shù)裝置存在哪些挑戰(zhàn)，同時(shí)她期待著展開(kāi)自主機(jī)器領(lǐng)域的新篇章。

訓(xùn)練、測(cè)試以及為機(jī)器人編碼并非易事。我們最近發(fā)布的 Isaac 平臺(tái)承諾可以改變現(xiàn)狀，克服種種困難。

沒(méi)有人能比機(jī)器人專家 Madeline Gannon 更清楚這一點(diǎn)。過(guò)去一個(gè)月里，她一直待在匹茲堡周邊波蘭山中的研究工作室，潛心鉆研機(jī)器人藝術(shù)裝置。

她將主要研究精力放在 Manus 的首次亮相上。Manus 能夠?qū)?10 個(gè)工業(yè)臂與單個(gè)機(jī)器人大腦連接，展示人機(jī)交互的新前沿。

今天，世界經(jīng)濟(jì)論壇展覽會(huì)在中國(guó)天津舉辦。她一直爭(zhēng)分奪秒、全力以赴地開(kāi)發(fā)軟件和交互設(shè)計(jì)，就是為了能夠在此展覽會(huì)上準(zhǔn)時(shí)為大家展示這些機(jī)器人臂靈動(dòng)有趣的一面。數(shù)周以來(lái)，她每周都在倉(cāng)庫(kù)中投入 80 個(gè)小時(shí)，而面臨的主要困難是：從機(jī)器人公司 ABB 租借兩臺(tái)機(jī)器人，然后使用這兩臺(tái)機(jī)器人模擬要在展覽會(huì)上展示的全部 10 臺(tái)機(jī)器人的交互情況。

Gannon 主要依靠模擬情況來(lái)創(chuàng)造與觀眾交互的場(chǎng)景。而且，在中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)并運(yùn)行 10 臺(tái)機(jī)器之前，她并不確定這樣做是否確實(shí)有效。

模擬實(shí)際操作中的機(jī)器人會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)傳統(tǒng)上已驅(qū)使機(jī)器人專家進(jìn)行自定義編程（更不用說(shuō)大型賭博和讓人焦慮的事件），因?yàn)橹钡阶罱?，軟件還無(wú)法穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

然而，這仍然是行業(yè)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，因?yàn)槲锪鳂I(yè)務(wù)和倉(cāng)庫(kù)作業(yè)越來(lái)越依賴機(jī)器人，這些機(jī)器人具備越來(lái)越多的自主權(quán)，能夠與人類協(xié)同配合。

“隨著我們從機(jī)器人自動(dòng)化過(guò)渡到機(jī)器人自主，利用 Manus 這樣的藝術(shù)裝置，人們有機(jī)會(huì)親身體驗(yàn)未來(lái)人類如何與自主機(jī)器共存，”她說(shuō)。

可以肯定的是，Gannon 為實(shí)現(xiàn)此次展示歷盡艱辛，彰顯了該行業(yè)大規(guī)模開(kāi)發(fā)機(jī)器人技術(shù)的新動(dòng)態(tài)。

機(jī)器人助手時(shí)代到來(lái)

其中大部分仍在改進(jìn)。今年早些時(shí)候，我們發(fā)布了 Isaac Simulator，用于在虛擬環(huán)境中開(kāi)發(fā)、測(cè)試和訓(xùn)練自主機(jī)器。上周，在 GTC Japan 上，我們宣布推出 Jetson AGX Xavier Devkit，以幫助開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)機(jī)器人和無(wú)人機(jī)等自主機(jī)器。

此解決方案將軟件與硬件相結(jié)合，通過(guò)助力縮短開(kāi)發(fā)周期來(lái)推動(dòng)機(jī)器人革命。

“利用 Isaac，人們能夠以更快的速度開(kāi)發(fā)智能應(yīng)用程序，”Gannon 說(shuō)?！澳壳埃覀冋幱跈C(jī)器人技術(shù)的黃金時(shí)代。”

這并不是 Gannon 首次參加機(jī)器人競(jìng)技。去年，她還是卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的博士研究生，她開(kāi)發(fā)了一種交互式工業(yè)機(jī)器人臂，在倫敦設(shè)計(jì)博物館展出。

機(jī)器人 Mimus 是個(gè) 2600 磅的巨人，專用于觀察周圍的環(huán)境。這款機(jī)器人被安置在觀察區(qū)域，使用博物館天花板中嵌入的傳感器來(lái)觀察和接近，甚至是跟隨它覺(jué)得有趣的觀眾。

在天津世界經(jīng)濟(jì)論壇展出的 Manus 是她開(kāi)發(fā)的第二個(gè)且更復(fù)雜的機(jī)器人裝置，因?yàn)樵撗b置需要使用自定義軟件從頭開(kāi)始創(chuàng)建交互。

打造靈活有趣的Manus

打造 Manus 絕非易事。到達(dá)中國(guó)之后，在開(kāi)始這次交互式展覽之前，Gannon 只有 10 天時(shí)間在現(xiàn)場(chǎng)部署全部 10 個(gè)機(jī)器人。Manus 的機(jī)器人在 9 米高的基座上排成一排，并且使用有機(jī)玻璃包裹。在基座底部裝有 12 個(gè)深度傳感器，借此相互連接的機(jī)器人能夠跟蹤訪問(wèn)者的移動(dòng)情況，并據(jù)此作出響應(yīng)。

“這個(gè)項(xiàng)目需要處理大量視覺(jué)信息，這正是其大腦使用 NVIDIA GPU 的原因所在，”Gannon 說(shuō)。

利用此視覺(jué)系統(tǒng)，Manus 可以自動(dòng)移動(dòng)以回應(yīng)周圍的人：如果 Manus 找到了有趣的人，隨著其機(jī)器人目光緊隨在目標(biāo)人物周圍，所有的 10 個(gè)機(jī)器人臂都會(huì)重新定向。

要為 Manus 創(chuàng)建交互設(shè)計(jì)，Gannon 需要為其機(jī)器人開(kāi)發(fā)自定義通信協(xié)議和運(yùn)動(dòng)求解器，以及自定義人員感知、遠(yuǎn)程監(jiān)控和人機(jī)交互設(shè)計(jì)軟件。

她表示，直到現(xiàn)在還沒(méi)有可靠的技術(shù)資源，可以與智能機(jī)器人配合完成非典型的任務(wù)。因此，她每創(chuàng)造一個(gè)新的機(jī)器人部件，都不得不做無(wú)謂的重復(fù)，浪費(fèi)時(shí)間做無(wú)用功。

Mamus 軟件堆棧的技術(shù)開(kāi)發(fā)大約占用了三分之二的項(xiàng)目時(shí)間，只剩三分之一的時(shí)間可用于項(xiàng)目的核心內(nèi)容，即人機(jī)交互設(shè)計(jì)。

未來(lái)機(jī)器人訓(xùn)練

利用 Jetson 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)視覺(jué)并利用 Isaac Sim 訓(xùn)練機(jī)器人，有助于開(kāi)發(fā)者在未來(lái)的類似項(xiàng)目中扭轉(zhuǎn)這些比率。而且，它們非常適合開(kāi)發(fā)和模擬大量企業(yè)用于倉(cāng)庫(kù)和物流操作的工業(yè)機(jī)器人。

Gannon 擅長(zhǎng)針對(duì)這些障礙訓(xùn)練機(jī)器人，其開(kāi)創(chuàng)性工作引起了廣泛關(guān)注，而且多年來(lái)她一直被稱為“機(jī)器人語(yǔ)者”或“機(jī)器人馴服者”。

她聳了聳肩。“現(xiàn)在，有了 Isaac，我想我們不再需要機(jī)器人語(yǔ)者了?！?/p>

責(zé)任編輯：彭菁