國產(chǎn)AI機(jī)器人好超前…彈琴泡茶打詠春，還能擼貓？？

量子位·2024-08-20

關(guān)注

Figure CEO看了都叫好

編者按：本文來自微信公眾號 “量子位”（ID:QbitAI），作者：明敏，創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。

什么水平，讓海外最火AI機(jī)器人Figure的CEO都第一時間關(guān)注？

國產(chǎn)人形機(jī)器人大秀肌肉，最新技能居然是彈琴泡功夫茶……和顛勺？！

手握琴竹，精準(zhǔn)輕巧敲擊每根琴弦，演奏動聽音樂。

熟練泡一壺功夫茶，十幾道工序、數(shù)個杯壺輕松拿捏。

搞定一份香噴噴的華夫餅，最后還附送一個祖?zhèn)黝嵣住?/p>

“閑情逸致”時還能帶你練練詠春，這不就是機(jī)器人版葉師傅？

注意哦，以上操作都是機(jī)器人獨立自主完成，原倍速展示。

不僅手超穩(wěn)，而且各個動作行云流水、一氣呵成，像吃了德芙般絲滑。

甚至是泡功夫茶這種繁瑣的長序列任務(wù)，它腦子也規(guī)劃得清清楚楚，把十幾個不同的步驟，陶瓷、金屬、木、茶葉等不同材質(zhì)、到不同形狀的碗、盞、壺、杯，拿捏得死死的。

這需要機(jī)器人能像人一樣學(xué)習(xí)、規(guī)劃和執(zhí)行，有強大的泛化能力和通用智能。

如上就是今天正式發(fā)布的中國人形機(jī)器人Astribot S1。

它由初創(chuàng)公司星塵智能（Astribot）開發(fā)，而且不玩虛的，8月21日到25日會在北京的世界機(jī)器人大會上直接亮相，對公眾展示。

今年4月，S1在首次技術(shù)展示中，憑借熨疊衣、分揀收拾、顛鍋、吸塵到競技疊杯等幾十個對機(jī)器人高難度，對人真有用的炫技動作，初登場就引發(fā)國內(nèi)外不小討論。

不到4個月，Astribot S1以整機(jī)形態(tài)正式發(fā)布，這次又為你做了什么？

做家務(wù)使工具秀武術(shù)十項全能

Astribot S1的技能中，很大一部分是大家最關(guān)心的做家務(wù)環(huán)節(jié)。標(biāo)語就是：

你遠(yuǎn)行無憂（盡管去浪），我守護(hù)家庭溫暖。你在家悠然（放著我來），我助你樂享生活。

先做華夫餅，暖。

S1能穩(wěn)穩(wěn)抓著湯勺舀出面糊，倒進(jìn)華夫餅機(jī)。

識別出面糊鋪滿鍋底后，它抓住鍋柄合上蓋子。

這個過程中，機(jī)器人的腰部關(guān)節(jié)很重要。抓住打開的鍋柄，需要一個探身的動作。如果機(jī)器人的腰不能配合上臂，很難完成這個大幅前伸的動作。

然后“扭開”旋鈕給面糊加熱。

“抓”叉取餅，不忘展示“翻”手腕顛餅的騷操作。

繼續(xù)挑戰(zhàn)長長長長長工序的泡功夫茶，暖。

它不僅考驗機(jī)器人的精細(xì)操作，更看在環(huán)境、任務(wù)、物品的復(fù)雜度交織時的智能規(guī)劃。

泡茶一般涉及洗茶、沖泡、倒茶、分茶等多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)要用多種不同工具。

它需要判斷出各個環(huán)節(jié)使用哪些工具，還要抓握一系列完全不同的物品。

它需要實時調(diào)整力控。比如從陶瓷杯子中舀出茶葉時，陶瓷光滑易碎，不能用太大力抓握；但是下一個動作馬上是拿起金屬水壺倒水，機(jī)器人就實時調(diào)整力控，確?？梢粤嗥鹚畨氐顾?。

除此之外，Astribot S1還會使用吸塵器。它怎么知道腰部反弓大腿發(fā)力能減少腰酸……怕是常去健身房。

給貓貓喂飯，特暖。

甚至是遠(yuǎn)程逗貓。

主人只需戴上XR頭顯，在工位都能陪自家貓主子玩，帶薪吸貓！

Astribot S1會通過設(shè)備實時遠(yuǎn)程獲取人類手部運動軌跡，然后根據(jù)軌跡計算出自身雙臂該如何協(xié)調(diào)，確保自己能在家有效和貓貓互動，同時又不搞亂房間or被誤傷。

這需要機(jī)器人的運動系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)，并能處理復(fù)雜的空間關(guān)系。

與此同時，Astribot S1還絲滑復(fù)刻了更多專家技能。

比如演奏揚琴。

因為琴弦和琴竹帶彈性，對精準(zhǔn)力控要求極高，機(jī)器人必須每次敲擊馬上準(zhǔn)確反饋力覺，并實時調(diào)節(jié)敲擊角度，太輕會觸不到琴弦，力太大會出雜音，太慢亂節(jié)奏。S1:我太難了……

而上次丟紙飛機(jī)，這次上投籃。

這個動作需要機(jī)器人全身姿態(tài)協(xié)同配合，開始時持球彎腰并抬高肘部，然后在腰部逐漸直立時調(diào)整手腕，最后腰和手同時發(fā)力投出籃球。

還有預(yù)告片里，跳海草舞還順便極限下腰，自由度炸裂。

對比3個月前的首次技術(shù)展示，Astribot S1一路開掛。

不僅移動和操作范圍變大了，環(huán)境和任務(wù)也更復(fù)雜，精細(xì)化程度更高。

這些高難度、長序列、可泛化任務(wù)，Astribot S1是如何實現(xiàn)的？

高價值的上半身+可落地的下半身

首先在形態(tài)上，Astribot S1采用人形上半身+輪式底盤的路線。

上肢操作正在逐漸成為具身智能的焦點，自然界能用手干活的基本都是智能化水平非常高的哺乳動物，而人類大部分操作都由上肢和手完成，因此上半身的智能決策+操作，就成了解決真實需求、能實際落地應(yīng)用的核心技術(shù)壁壘。而S1在4月剛面世時，就主打一個同規(guī)格機(jī)器人中“最強操作”。

Astribot星塵智能

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而代表移動能力的下半身，星塵選擇了“可落地”的輪式，穩(wěn)定性高、能耗低、控制簡單，更重要的是人類大部分時間都在平面環(huán)境生活工作，比如家庭、辦公室、工廠和購物中心等，輪式已經(jīng)能覆蓋很大一部分應(yīng)用場景。

而頭、手、軀干均采用模塊化設(shè)計，可按不同需求靈活組裝或拆卸。

S1身體指標(biāo)極度仿人，單臂自由度為7，和人類一樣。手部有2根機(jī)械手指，能完成大多數(shù)任務(wù)，靈巧手也在研發(fā)中。

運動以及單臂負(fù)載能力都超過了人類普通男性，定位精度達(dá)0.03mm。

多維數(shù)據(jù)高效采集突破具身智能瓶頸

如果機(jī)器人的智能看AI，那AI就看數(shù)據(jù)、算法和算力這三大要素。

GPT能產(chǎn)生劃時代的突破，離不開數(shù)以百億的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)容易獲取。而訓(xùn)練機(jī)器人，直接可用的數(shù)據(jù)幾乎為零。因此能否獲得高質(zhì)量且足夠便宜的數(shù)據(jù)，成了當(dāng)下制約機(jī)器人發(fā)展的瓶頸，和拉開公司競爭的重要手段。

而星塵就在具身智能數(shù)據(jù)獲取上具備獨特優(yōu)勢。

一方面，S1能從海量的真實世界視頻數(shù)據(jù)、人體動作捕捉數(shù)據(jù)中快速學(xué)習(xí)。另外，S1還能以第一人稱視角高效收集視覺、聽覺、觸覺到力覺等最接近真實世界的多維度、高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

綜合這些高質(zhì)量數(shù)據(jù)，星塵就能進(jìn)行更高效的規(guī)模化訓(xùn)練，同時降低了機(jī)器人高質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集成本、數(shù)據(jù)量級和新任務(wù)訓(xùn)練難度，極大提升了泛化性。

當(dāng)與真實世界持續(xù)交互，S1能源源不斷產(chǎn)生新的“學(xué)習(xí)資料”，從而持續(xù)學(xué)習(xí)進(jìn)化，向通用人工智能邁進(jìn)。這也是S1能在學(xué)習(xí)、思考和執(zhí)行上如此像人的關(guān)鍵。

而在AI算法上，加載大模型，讓S1具備在復(fù)雜環(huán)境中的感知、認(rèn)知、實時決策能力，及智能理解和多模態(tài)交互執(zhí)行能力，實現(xiàn)物體、任務(wù)和環(huán)境級別通用操作泛化。

這意味著S1有了“最強大腦”，能更快速適應(yīng)新環(huán)境、新事物，“舉一反三”，“一通百通”。

剛?cè)狁詈蟼鲃?最強操作還安全

機(jī)器人的全能，極大依賴其身體，也就是本體或硬件。

S1的“最強操作”，就來自其獨特的剛?cè)狁詈蟼鲃訖C(jī)構(gòu)設(shè)計。通過將傳感器裝入傳動過程中，S1能實時監(jiān)測力的傳輸。比如削黃瓜時，不是依賴軌跡估算，而是像人一樣，精準(zhǔn)感知削皮刀壓到黃瓜上時力的大小，再精準(zhǔn)控制力的輸出，這種特殊的傳動結(jié)構(gòu)，顯著提升操作精度。

值得一提的是，通過剛?cè)狁詈系挠布O(shè)計和創(chuàng)新力規(guī)劃算法，讓S1具備極高安全性。通過剛?cè)狁詈嫌布O(shè)計和創(chuàng)新力規(guī)劃算法，它能在交互中精確控制力度，在運動中不傷人、不傷物、不傷自己。夠安全，才有落地可能。

得益于這套悉心打磨的完備技術(shù)方案，Astribot S1的發(fā)布總能給人一種“技驚四座”之感。

當(dāng)下具身智能領(lǐng)域正處于“百花齊放”的時期。不僅新秀林立，各家機(jī)器人的形態(tài)和技術(shù)路線也各有千秋。

Astribot S1的技術(shù)路線如何形成？

出自騰訊機(jī)器人實驗室一號員工之手

回答這一問題，還需從Astribot S1幕后團(tuán)隊看起。

星塵智能（Astribot），成立于2022年12月；名字源自拉丁古諺語 “Ad astra per aspera”，意為“穿越苦旅，以達(dá)星辰”，代表了公司對AI機(jī)器人技術(shù)普及的長期計劃與堅定承諾。

創(chuàng)始人兼CEO來杰，具有16年機(jī)器人研發(fā)經(jīng)驗，是AI和機(jī)器人領(lǐng)域的“老兵”。他于2014年加入百度，后擔(dān)任“小度機(jī)器人”團(tuán)隊負(fù)責(zé)人。

2018年，計算機(jī)視覺和機(jī)器人領(lǐng)域世界知名專家張正友博士，也是騰訊最高專業(yè)職級的杰出科學(xué)家，當(dāng)時正在籌建騰訊RoboticsX機(jī)器人實驗室，來杰以一號員工的身份加入，之后主導(dǎo)研發(fā)了輪腿式機(jī)器人Ollie。

星塵智能的另一位創(chuàng)始人戴媛，在UIUC獲得學(xué)士學(xué)位，后在UCLA拿下博士學(xué)位，主攻機(jī)器人感知。她在Nature Comm和Science Adv等頂刊上發(fā)表過30多篇論文，擁有70多項機(jī)器人專利。與來杰相同，她也是2018年就加入了剛剛成立的RoboticsX。

也得益于在騰訊RoboticsX機(jī)器人實驗室的經(jīng)歷，星塵智能非常重視Design for AI的“軟硬一體”能力，還搭建了與RoboticsX相似的團(tuán)隊結(jié)構(gòu)，一半人主攻機(jī)器人本體，另一半強調(diào)用AI算法去做感知和運動控制，以此來探索AI和機(jī)器人的強耦合。

團(tuán)隊也大多來自騰訊、谷歌、華為、大疆等企業(yè)，和國內(nèi)外知名高校和人工智能研究院。