全開源斯坦福Mobile ALOHA機器人,家務樣樣精通

1月4日,斯坦福大學符博士領導的研究團隊在社媒發佈了一項突破性的新成果—機器人成功克隆人類行爲和任務的能力。原文標題 【Mobile ALOHA-LearningBimanual Mobile Manipulation with Low-Cost Whole-Body Teleoperation】論文鏈接【Mobile ALOHA (mobile-aloha.github.io)】。

其雙臂機器人通過模仿學習算法與靜態ALOHA數據共同訓練,僅用50個示教,熟練的實現了自主完成複雜的移動操作任務。

而在今天1月5日,團隊直接放出了更多細節:

最新的展示不僅有機器人澆花、掃地、逗貓等更多絕活:

還有疊衣服、換被套這種的家務活動作:

其實昨天的蝦仁炒蛋製作步驟就已經讓人十分震驚,這打雞蛋的熟練度簡直了:

而且做完飯還可以洗碗、清理現場:

然後今天機器人再把洗好的碗拿出來:

昨天是做完家務後與主人擊掌慶祝下:

今天是給主人刮個鬍子壓壓驚:

昨天機器人即便是訓練數據中看不到的椅子,也能夠擺正:

今天直接就把機器人爲自己充電安排上了,主打一個運行閉環:

▍核心研究成果:Mobile ALOHA實現機器人專業模仿

這背後我們發現,此研究主要關注機器人通過人類示教動作學習雙手操作技巧,尤其是在涉及全身控制的任務上。

爲此,符博士團隊設計了一套低成本的全身遠程操作系統,相較之前的移動機器人技術,該系統可以在人類示教的學習模仿中具有出色的表現。

然而,大多數研究都集中在桌面操作上,缺乏移動性和靈活性,這對於一般有用的任務來說遠遠不夠。爲了解決這一問題,斯坦福符博士研發團隊又開發了一套全新的複合機器人系統,以模擬那些需雙手和全身控制的動態操作任務。

具體而言,首先他們提出了一個低成本且全身的遠程操作系統——Mobile ALOHA,用於數據收集。該系統運用了一個移動基座(即鬆靈差速驅動底盤TRACER)和一個全身遠程操作界面。

隨後,依託Mobile ALOHA收集的豐富數據,符博士的研究團隊進行了監督學習實驗,並發現聯合靜態ALOHA數據集共同訓練可以提高移動操作任務的性能。而且每個任務僅需提供50次示教,就可以將成功率提高至90%。

這兩天陸續展示的結果表明,Mobile ALOHA足以自主完成例如清理桌面污漬、煎炸和端盤、打開雙門壁櫥存放重物、呼叫和乘電梯以及水龍頭沖洗廚具等動態複雜任務,基本實現人類生活家居覆蓋。

此研究的重要性在於,它不僅提供了一種新的數據收集方法,還展示瞭如何有效地利用已有的數據集進行高效遷移學習,以更方便提高機器人在複雜環境中的操作能力。特別是在需要雙手和全身控制的複合移動操作任務中,這種方法具有前景廣闊的應用潛力,也讓人們看到了機器人真正走進千家萬戶的可能性。

此外,Mobile ALOHA系統的低成本特性意味着它可以在實際應用中廣泛部署,爲各種機器人任務提供支持。可以說,該研究開拓了機器人技術一種新的可能性,尤其是在模仿人類完成複雜動作方面的突破意義重大。

▍工業化實踐:鬆靈移動底盤支撐智能化研究

據悉,在科研成果的工業化實踐上,符博士的研究團隊選擇採用我國鬆靈機器人自主研發的TRACER差速驅動底盤。

TRACER是一款兩輪差速AGV,在室內運輸領域具有獨特的優勢,小巧靈活的結構使得它能自由穿梭在各種室內環境,強大的承重量和強大的動力賦予其極高的單次運載效率;配合感知系統,甚至能實現自主行駛。

同時,低成本、效率高、部署快,TRACER更是室內運輸場景無可替代的選擇,這款產品我們發現在淘寶就有售賣,而且這兩天鬆靈還打出了限時促銷活動,其售價僅12800元。

據機器人大講堂瞭解,鬆靈TRACER目前還能根據具體需求提供不同解決方案,助力各個行業的製造業完成數字化智慧進化,進一步降低成本,提高生產效率。

例如在教學研究領域,鬆靈機器人提供了多種解決方案:

針對本科教育方向上,鬆靈機器人的桌面級移動抓取機器人LIMO Cobot,具有多模態運動模式,卓越的穩定性和機動性,可以在各種地形環境中自如運動。

同時搭載ROS2的開源機器人軟件平臺,爲LIMO提供了豐富的開發工具和功能庫,可以幫助用戶快速學習和開發機器人應用程序。

它可實現RViz、Nav2、Gazebo等不同開發工具,以實現自主導航與避障、自主探圖、移動抓取、視覺識別等功能,讓學習和開發機器人應用程序變得快速簡單。

而在科研方向上,鬆靈還推出了具身智能教研平臺Cobot S Kit。

該套解決方案以差速驅動底盤TRACER或四驅四轉底盤ranger mini2爲基座,配備激光雷達、RGBD攝像頭、控制雲臺等傳感器,實現三維環境感知和自主避障。

同時提供機械臂控制和視覺抓取能力。基於ROS生態構建的完整移動機器人平臺,可直接服務於具身智能相關的教學科研項目。

據悉,該方案目前還已在阿里的通義千問,智元機器人等項目中成功的應用。

▍持續升級的未來

我們發現,無論是發展前沿的機器人技術,還是教育、企業產品預研的需求,往往都離不開專業可靠的硬件支撐。

而我國鬆靈機器人憑藉其自主研發多模態輪式和履帶式線控底盤技術和機器人系統解決方案,目前正爲全球機器人各領域提供前沿的定製化機器人應用方案,助力國內外機器人研究加速進行。

鬆靈機器人表示,目前可以定製同款斯坦福機器人,而且在未來還將持續帶來更多創新和突破新產品,助力產學研界,爲我們的生活、工作和學習提供更多的機器人可能性。

最後附上鬆靈機器人同款產品介紹和性能參數圖: