带机器人比带孩子辛苦,大学教授在光谷开了个“机器人幼儿园”

把衣服拿起、展开、铺平,叠左袖、右袖,再对折……6月5日,在位于光谷的湖北人形机器人创新中心(以下简称“创新中心”)动作训练场,开着一家特殊的“幼儿园”。在这里“上学”的,不是小朋友,而是上百台人形机器人。

来自武汉、北京、上海等多地的机器人“孩子”被企业送到这里,从最基础的拿水果、叠衣服、扫地开始学起,完成人类世界的“劳动启蒙”。

“带机器人比带孩子辛苦”

走进创新中心,就像闯入微缩真实世界:3100平方米的空间里,布置着家居、超市、酒店、工业流水线、实验室等30多个高仿真场景,这是机器人的课堂。

机器人正自主练习抓取不同形状的物体。 (受访对象 供图)

武汉工程大学副教授、数聚变(武汉)科技有限公司创始人曹吉胤是“班主任”,100多位年轻人是训练师,从扫地、叠衣服、拿瓜果等最基础的动作开始,他们手把手地教机器人学习人类世界的生活技能。

现场, 训练师演示着最普通的日常动作:拿起杯子、开关微波炉、叠衣服、分拣水果、整理货架,“学生”在一旁“邯郸学步”,跟着练习。

工作人员头戴VR眼镜,用第一视角EGO训练机进行数据采集。 记者陈晓彤 摄

数聚变采集中心负责人杨心怡告诉记者,“幼儿园”目前有100多个机器人学生,不仅有武汉本地学生,还有专程从北京、上海来的。刚入学时,它们就像小婴儿,对人类世界一无所知,而训练师的任务,就是带机器人认识并学习人类世界的场景和规则。

对人类来说很简单的动作,对机器人来说却很难。现场,一位机器人正在学习拿水果,桌子上摆放着苹果、香蕉、橙子、芒果等十多种水果模型,杨心怡要带着它逐一练习。

“拿水果”这一动作往往需要训练很多遍才能收集到相关数据。

教小朋友拿,只需要演示拿起水果、放下水果,他们自己会举一反三。但机器人不行,各种大小、重量、形状的水果都要逐一教学,还要变换不同角度、不同力度。一个简单的“拿水果”任务,就要至少三四十小时的数据采集。

训练师操控机器人“拿衣服”,并收集相关数据。

像叠衣服这样的“高阶”动作,更是要训练三四个月。“衣服可能是揉成一团,也可能是左右折叠,我们要将不同情况、不同步骤逐一拆解,甚至现场的光线都会对机器人的应对产生影响。”杨心怡说,“带机器人比带孩子辛苦,我们需要巨大的耐心应对枯燥的训练,但也很有成就感,每天看着自己带的‘孩子’一点点进步,一点点成长。”

第一视角训练机上线

机器人也能“上网课”

在创新中心的毕业展示区,有一批“好学生”正在展示学习成果。

一个人形机器人用灵巧五指夹取货架矿泉水,微调夹持力度、平稳抬举移位,精准归置货架空位。另一位单手握杯对准咖啡机出液口,另一臂触控面板研磨咖啡豆,定量萃取咖啡后缓步递送至访客面前。还有“人”在表演叠衣服、写毛笔字、整理货架。

数聚变工作人员“手把手”地教机器人端咖啡。 (受访对象 供图)

达到什么标准能毕业?曹吉胤介绍,企业会指定训练哪些场景、哪些技能,训练师根据订单要求进行教学,每个技能都需要成百上千个小时的训练和视频录制。采集完成后,由工作人员将动作画面进行筛选和切分,并按步骤进行“抬右手、抓取水果、放下水果”等语言描述,“翻译”成机器人能读懂的语言。

“一组高质量数据需要经过采集、清洗、标注、审核等多个步骤,全部完成后,我们将数据输入机器人‘大脑’,看它们能不能自己完成,完成了,这个动作就等于学会了。”曹吉胤说,对于同厂商、同系统的机器人,企业只用“派一个代表过来学”,训练出来的高质量数据可直接“喂给家里其他机器人”。

最近,创新中心还开起了“网课”。在模拟超市,训练师张嘉头戴VR眼镜,动作缓慢地将收银台上的巧克力拿起、扫码、放下,再拿起一袋饼干,扫码、再放下。

工作人员头戴VR眼镜,用第一视角EGO训练机模拟超市收银环节,进行数据采集。 记者陈晓彤 摄

“这是最新的第一视角EGO训练机,完全由人来完成动作,机器人不用到场,采集的数据经过处理后,可以直接‘喂’。”曹吉胤介绍,真机模式即使24小时不停地采集,一年也就产出几千小时的数据,这还是理想情况下,事实上,一天能采集5个小时数据已不容易。而EGO只需训练师模拟机器人视角完成采集,对环境要求更低,能在真实的社会场景中实现采集,成本仅为真机模式的三分之一。

经验数据变“硬通货”

创新中心已与多个头部机器人企业合作

曹吉胤坦言,虽然大家对机器人期待很高,但它们从实验室走向家庭、工厂、养老院,真正实现 “会干活”,还有一段距离。

训练师模拟机器人“拿拖把”这一动作。

目前,全球具身智能领域正面临严重数据缺口,英伟达测算,训练一台通用人形机器人至少需要1000万小时高质量数据,而全球现有数据仅几十万小时,缺口超过95%。

今年3月,创新中心硬件进一步升级。曹吉胤团队自研“多源异构具身采标平台”上线,覆盖从数据采集到数据处理、数据验证的完整链条,能快速产出高质量动作数据。

“和人类学校的数智化教学平台类似,它能一站式完成机器人数据采集、清洗、标注、审核全流程,采集效率提高了一倍以上。最重要的是,该平台端口开放,不同厂商和系统的机器人都有适配的数据系统,可招收的‘学生’范围更广了。”曹吉胤说。

训练师模拟机器人“拿书”。

目前,高质量经验数据已成为人形机器人领域的“硬通货”,而创新中心年采集数据能力超千万条,今年年初,上海智元创新与创新中心签署数据服务协议,这是国内首单企业间人形机器人训练数据交易,创新中心向智元售出数千小时的人形机器人训练数据,售出数据从23个仿真场景中采集,包含抓盘子、拿杯子、叠被子等诸多动作。

“未来某一天,你家的机器人能熟练地叠好衣服、端稳水杯、贴心照顾老人,工厂里的机器人能精准分拣零件、高效完成工序,它可能就是我们学校带出来的好学生。”曹吉胤说。

(长江日报记者陈晓彤)

【编辑:丁翾】

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