人形機(jī)器人未來(lái)進(jìn)入家庭、工廠、商超等場(chǎng)所后，能代替人類做哪些工作？上海智元新創(chuàng)技術(shù)有限公司近日聯(lián)合上海人工智能實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家地方共建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心和上海庫(kù)帕思科技公司，發(fā)布了基于全域真實(shí)場(chǎng)景的百萬(wàn)真機(jī)數(shù)據(jù)集開(kāi)源項(xiàng)目AgiBot World。打飯倒水、熨燙衣服、洗刷馬桶、搬運(yùn)重物、商品掃碼……這個(gè)面向全球具身智能開(kāi)發(fā)者的數(shù)據(jù)集包含80多種工作技能，展示了人形機(jī)器人的廣闊應(yīng)用前景。
為何要將這么多數(shù)據(jù)開(kāi)源？智元聯(lián)合創(chuàng)始人、首席技術(shù)官彭志輝（網(wǎng)名為“稚暉君”）說(shuō)，在具身智能領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的多樣性和真實(shí)性對(duì)算法創(chuàng)新至關(guān)重要，而真機(jī)數(shù)據(jù)的采集成本和門檻非常高。作為一家“獨(dú)角獸”企業(yè)，智元憑借技術(shù)開(kāi)放性和行業(yè)責(zé)任感，希望眾多科研團(tuán)隊(duì)基于真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行具身智能算法的訓(xùn)練，加速技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品應(yīng)用。
在數(shù)據(jù)采集工廠訓(xùn)練機(jī)器人
AgiBot World數(shù)據(jù)集源自智元的數(shù)據(jù)采集工廠，這個(gè)面積約2000平方米的工廠位于張江科學(xué)城，有上百臺(tái)人形機(jī)器人。工廠里還建有家居、餐飲、商超、辦公和工業(yè)等5類人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景，包含3000多件真實(shí)物品。在家居場(chǎng)景中，公司復(fù)刻了真實(shí)住宅布局，包括客廳、臥室、廚房、衛(wèi)生間等空間。工業(yè)場(chǎng)景則打造了倉(cāng)庫(kù)和生產(chǎn)線，包括分揀系統(tǒng)、打包設(shè)備、傳輸帶等，可以訓(xùn)練機(jī)器人從事分揀、打包、搬運(yùn)等工作。
數(shù)據(jù)采集工廠建有5類人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景。
在這一高度仿真的環(huán)境下，公司員工每天都在訓(xùn)練人形機(jī)器人執(zhí)行各種任務(wù)。解放日?qǐng)?bào)上觀新聞?dòng)浾呖吹�，這些數(shù)據(jù)采集師手持兩個(gè)手柄，在重復(fù)做各種事情，比如在流水線上抓取某種物品，并放入指定的包裝盒；用掃碼設(shè)備掃描商品的二維碼，再把它放入袋子并遞給顧客……通過(guò)手柄的遙操作，機(jī)器人會(huì)跟著他們做同樣的動(dòng)作。在“手把手”訓(xùn)練的同時(shí)，所有數(shù)據(jù)都會(huì)上傳云端，成為AgiBot World數(shù)據(jù)集的備選數(shù)據(jù)。
“我在訓(xùn)練的一項(xiàng)商超場(chǎng)景任務(wù)時(shí)長(zhǎng)1分鐘左右，每天采集約150條數(shù)據(jù)�！币幻麛�(shù)據(jù)采集師說(shuō)，“估計(jì)要采集上萬(wàn)條數(shù)據(jù)，機(jī)器人才能學(xué)會(huì)這項(xiàng)任務(wù)�！�
數(shù)據(jù)采集師在“手把手”訓(xùn)練人形機(jī)器人的流水線作業(yè)技能。
彭志輝介紹，智元為每臺(tái)機(jī)器人安裝了8個(gè)環(huán)繞式布局的攝像頭，讓它們能360度實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境的變化；配備了6自由度靈巧手，確保動(dòng)作精準(zhǔn)且靈活；靈巧手的末端裝有六維力傳感器和高精度觸覺(jué)傳感器，讓機(jī)器人能感知力的微小變化，做到“拿捏有度”；機(jī)器人全身有32個(gè)主動(dòng)自由度，可靈活應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜任務(wù)。
為確保數(shù)據(jù)集的質(zhì)量，員工采集到的備選數(shù)據(jù)將經(jīng)過(guò)端側(cè)、云側(cè)的嚴(yán)格篩選。數(shù)采系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)剔除不符合要求的數(shù)據(jù)，再由審核員逐幀審核，確保機(jī)器人做的每個(gè)動(dòng)作都符合任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。最后，這些數(shù)據(jù)還會(huì)接受算法的二次驗(yàn)證。
人形機(jī)器人在學(xué)習(xí)熨燙衣服技能。
具身智能迎來(lái)ImageNet時(shí)刻
目前，AgiBot World數(shù)據(jù)集覆蓋100多種真實(shí)場(chǎng)景，其中家居場(chǎng)景占40%，餐飲和工業(yè)場(chǎng)景各占20%，商超和辦公場(chǎng)景各占10%。完成數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人任務(wù)中，約80%為長(zhǎng)程任務(wù)，任務(wù)時(shí)長(zhǎng)60150秒。據(jù)介紹，與谷歌開(kāi)源的Open X-Embodiment數(shù)據(jù)集相比，AgiBot World長(zhǎng)程數(shù)據(jù)量多10倍，場(chǎng)景覆蓋面大100倍。
就像AI大語(yǔ)言模型的開(kāi)發(fā)需要海量語(yǔ)料訓(xùn)練，人形機(jī)器人要成為合格的服務(wù)員或工人，也需要大數(shù)據(jù)訓(xùn)練。AgiBot World數(shù)據(jù)集開(kāi)源后，眾多科研團(tuán)隊(duì)就能用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練具身智能大模型，讓人形機(jī)器人掌握各種標(biāo)準(zhǔn)化技能。
人形機(jī)器人在學(xué)習(xí)家庭除塵技能。
從抓取、放置、推、拉等基礎(chǔ)操作，到攪拌、折疊、熨燙等復(fù)雜動(dòng)作，數(shù)據(jù)集涵蓋了人類日常生活所需的大多數(shù)“原子動(dòng)作”。由多個(gè)“原子動(dòng)作”組成的長(zhǎng)程任務(wù)中，有些任務(wù)需要精細(xì)操作，完成機(jī)器人訓(xùn)練和數(shù)據(jù)采集頗為不易。比如，教會(huì)機(jī)器人使用洗碗機(jī)后，廚房水池里的餐具即使層層堆疊，機(jī)器人也能將它們準(zhǔn)確無(wú)誤地放入洗碗機(jī)的各個(gè)卡槽；在安裝電腦內(nèi)存條的場(chǎng)景中，經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)控制，能精準(zhǔn)地將內(nèi)存條插入電腦主機(jī)的相應(yīng)位置。
人形機(jī)器人在學(xué)習(xí)清洗馬桶技能。
“我們希望這是一個(gè)里程碑式的開(kāi)源項(xiàng)目，標(biāo)志著具身智能領(lǐng)域迎來(lái)了‘ImageNet時(shí)刻’�！迸碇据x告訴記者。ImageNet是一個(gè)用于視覺(jué)對(duì)象AI識(shí)別研究的大型可視化數(shù)據(jù)庫(kù)，由美籍華裔科學(xué)家李飛飛等人創(chuàng)立，引發(fā)了深度學(xué)習(xí)技術(shù)革命。如今，在方興未艾的具身智能領(lǐng)域，AgiBot World百萬(wàn)級(jí)真機(jī)數(shù)據(jù)集包含傳感器數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)和環(huán)境交互數(shù)據(jù)，有望大幅降低這一領(lǐng)域的研究門檻，推動(dòng)人形機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新、跨學(xué)科合作和行業(yè)應(yīng)用。
人形機(jī)器人在學(xué)習(xí)插花技能。
今年，這家上海企業(yè)計(jì)劃舉辦一系列AgiBot World挑戰(zhàn)賽，面向全球吸引科研團(tuán)隊(duì)和創(chuàng)新人才參賽。在這一技術(shù)共享平臺(tái)上，利用數(shù)據(jù)集開(kāi)發(fā)的各種機(jī)器人將同場(chǎng)競(jìng)技，參賽者還將進(jìn)行技術(shù)交流合作，探討如何制訂這一未來(lái)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
展望人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展，彭志輝認(rèn)為，未來(lái)23年，它們將在制造業(yè)領(lǐng)域逐步普及，特別是在柔性生產(chǎn)、裝配線等場(chǎng)景中發(fā)揮不可替代的作用；未來(lái)5年內(nèi)，它們將進(jìn)入家政領(lǐng)域，憑借一些成熟技能從事較為簡(jiǎn)單的家務(wù)、陪伴和照護(hù)工作，成為不少家庭的新成員。
