原標題:機器人也要“上學”啦!
“左手控制機械臂伸展,右手調整抓握力度……”在嶗山區(qū)的國家高端智能化家用電器創(chuàng)新中心,一座1500平方米的現代化場館內,31臺全尺寸人形機器人與輪臂式機器人各司其職,在訓練師的VR操控下,精準完成分揀、裝配、翻炒等一系列動作。這個人形機器人數據采集訓練場由嶗山科創(chuàng)集團、樂聚機器人及圖靈時代聯合運營。近日,青島首家人形機器人學校正式“開學授課”,以真機數據為“教材”,破解人形機器人從實驗室走向產業(yè)化的關鍵瓶頸。
機器人裝上了“人類大腦”
走進這個人形機器人數據采集訓練場,仿佛踏入一個“濃縮版現實世界”。沒有冰冷的實驗設備,取而代之的是七大真實應用場景的沉浸式布局,涵蓋工業(yè)智造、商業(yè)服務、家庭三大核心領域。從汽車零部件分揀線到3C電子盤下料臺,從快遞分揀傳送帶至家用智能廚房,從商超貨架區(qū)到商品倉儲模擬區(qū),每個場景都1:1還原真實環(huán)境細節(jié)——廚房的灶臺高度、快遞包裹的重量材質、3C電子元件的大小,均與實際應用場景完全一致。28個標準化數據采集工位上,機器人訓練師們頭戴VR設備、手握雙操縱手柄,身體的每一個細微動作都通過5G-A網絡實時傳遞給機器人,形成人機聯動的生動畫面。
“以前機器人學習一個簡單的抓握動作需要數千次試錯,現在通過人類示范的模仿學習,效率得到了很大的提升。”樂聚智家(青島)機器人技術有限公司公共事務經理張蕾介紹。在電子料盤下料場景前,記者看到訓練師頭戴VR設備,雙手撥動操縱手柄,面前的人形機器人隨即做出抬臂、抓取、轉身、行走、下料的連貫動作,整個過程行云流水。“機器人訓練師的動作會被精準捕捉,轉化為機器人可學習的運動軌跡數據,這些數據就像給機器人裝上了‘人類大腦’,讓它們逐步掌握在復雜環(huán)境中自主工作的能力。”張蕾說。
“機器人在實驗室里表現再完美,到了真實場景中也可能‘水土不服’。”張蕾說,這是目前人形機器人產業(yè)化過程中最突出的痛點。傳統(tǒng)機器人研發(fā)多依賴仿真數據訓練,與真實環(huán)境存在較大差距,導致很多技術在實驗室里可行,一旦投入實際應用就問題頻發(fā)。而這座“機器人學校”的核心教學理念,就是通過場景化實訓,讓機器人在真實環(huán)境中“拜師學藝”。
在工業(yè)制造場景區(qū),最引人注目的是汽車零部件分揀區(qū)。這里專門針對青島“智造”特色打造,精準還原了車企的生產環(huán)節(jié)。在這個區(qū)域內,訓練師操控機器人完成零部件的抓取與放置。“這個場景采集的數據,能直接為本地汽車制造業(yè)的智能化升級提供支持。”張蕾介紹。
家用智能廚房場景則充滿生活氣息。白色的櫥柜、嵌入式灶臺、各類廚具食材一應俱全,人形機器人正手持鍋鏟,在訓練師的操控下完成打開鍋蓋、拿取湯勺、盛湯等基本流程。“這個場景看似簡單,實則對機器人的動作精度和環(huán)境適應性要求極高。”張蕾解釋,相較于工業(yè)化的標準場景,家庭場景情況更復雜,炒菜時的油溫變化、食材的軟硬程度、鍋具的重量平衡,都需要機器人通過數據積累不斷調整動作參數。訓練場特意設置了鍋具操作、食材準備等細分場景,就是為了采集這些高難度場景數據,讓機器人未來能真正走進家庭,成為合格的“家庭幫手”。
商超場景區(qū)里,機器人正熟練地進行商品陳列與貨架整理。它能根據商品的種類進行分類擺放,還能識別貨架空缺并及時補貨。“這個場景要應對千變萬化的商品形態(tài),對機器人的視覺識別能力和動作靈活性是極大考驗。”張蕾介紹,這些數據不僅能服務于新零售行業(yè),還能與青島的海洋食品、智能家居等優(yōu)勢產業(yè)形成深度聯動,推動生活性服務業(yè)升級。
這些場景的設計充分結合青島本地產業(yè)特色,既聚焦工業(yè)制造領域的智能化需求,又兼顧商業(yè)服務與家庭服務的市場潛力。訓練場年規(guī)劃高質量真機數據采集量超100萬條,這些數據將為機器人提供全方位的“實戰(zhàn)經驗”,打通從實驗室到產業(yè)化落地的“最后一公里”。
場景是“教室”數據是“教材”
“如果說場景是‘教室’,那數據就是‘教材’,而且是最核心的教材。”張蕾介紹,高質量數據是機器人技術突破的關鍵。與傳統(tǒng)仿真數據不同,這座“機器人學校”采用具身人形真機數據采集模式,采集、訓練全在真機上實現,從根本上解決了“模擬與真實”之間的差距問題。
訓練場采集的數據涵蓋視覺、關節(jié)等多模態(tài)信息,包括機器人在任務執(zhí)行過程中的圖像數據、關節(jié)運動數據、力反饋數據、環(huán)境感知數據等。這些數據通過5G-A專網實時回傳至數據處理中心,經過匯總、標注、加工后,形成標準化數據集。“這些數據能直觀反映機器人在真實場景中的表現,比如急停、摔倒時關節(jié)承受的瞬間力量,零部件裝配時的精度誤差等。”
這些“教材”正全方位賦能機器人產業(yè)鏈上下游企業(yè)。對于上游“造零件”的企業(yè),比如生產電機、傳感器的廠商,數據能告訴他們機器人在不同工況下的性能需求,幫助他們制造出更抗造、更靈活的核心零部件。“以前企業(yè)研發(fā)零部件全靠理論計算,現在有了真實場景的數據支撐,產品研發(fā)更有針對性。”張蕾說,目前已經有上下游相關企業(yè)與訓練場達成意向合作,將根據采集的數據優(yōu)化產品設計方案。
對于同行業(yè)的機器人整機企業(yè),這些多模態(tài)數據能幫助他們優(yōu)化產品算法,讓機器人更好地適應復雜環(huán)境。而對于下游的機器人使用方,比如制造企業(yè)、物流園區(qū)、商超等,定制化的數據服務能讓機器人快速適配自身業(yè)務場景,降低應用門檻。“我們的目標是讓數據流通起來,推動整個行業(yè)的技術進步。”張蕾介紹。
5G-A網絡技術的部署讓數據采集效率實現質的飛躍。訓練場與中國移動、華為成立了5G-A具身智能應用場景聯合攻關團隊,推進覆蓋全場的5G-A專網建設,實現了5G-A信號全域覆蓋。“更低時延、更高速率,能保證VR操作的實時響應。”張蕾介紹,5G-A網絡的毫秒級時延讓訓練師的操作與機器人的動作完全同步,避免了數據傳輸延遲導致的動作偏差,這也是青島人形機器人數據采集訓練場區(qū)別于北京、上海等地同類設施的核心特色之一。
機器人“學”得好有獎勵
“這座‘機器人學校’不僅培養(yǎng)機器人,更要培育產業(yè)生態(tài)。”嶗山科創(chuàng)集團相關負責人表示,作為青島人形機器人產業(yè)鏈的關鍵基礎設施,訓練場肩負著“產業(yè)引領—人才集聚—創(chuàng)新驅動”的良性生態(tài)循環(huán)使命。除了數據采集與技術賦能,人才培養(yǎng)也是其核心功能之一。
訓練場已定位為重要的科普教育基地,將面向企業(yè)、高校開展各類交流活動,計劃在青島高校打造更多創(chuàng)客教室、實驗室,加速具身智能領域人才培養(yǎng)。“我們希望能在青島市掀起具身智能學習熱潮,為產業(yè)發(fā)展儲備后備力量。”張蕾介紹,目前訓練場已與青島多所高校達成初步合作意向,將共同開展產學研項目,讓學生能近距離接觸人形機器人的實際應用場景,提升實踐能力。
在產業(yè)協同方面,訓練場正積極構建“龍頭企業(yè)牽頭、中小微企業(yè)協同、科研機構支撐”的開放生態(tài)。依托青島本地的算力資源優(yōu)勢,訓練場有效降低了數據存儲與加工的成本,提升了整體效能。在場景設計上,訓練場持續(xù)吸納本地企業(yè)的真實需求,不斷更新場景布局,“我們歡迎更多本地企業(yè)提出需求,讓訓練場成為服務區(qū)域產業(yè)升級的‘公共平臺’。”張蕾說。
政策支持為這座“機器人學校”的發(fā)展注入了強勁動力。青島市最新出臺的《支持人工智能和具身智能機器人產業(yè)發(fā)展若干政策措施》明確,支持具身智能機器人訓練場建設,鼓勵采購訓練數據和場景服務,并對高質量數據集給予最高40萬元獎補。此外,政策還對人形機器人整機企業(yè)和核心零部件企業(yè)給予最高800萬元和300萬元的獎補,為產業(yè)發(fā)展提供了全方位保障。“政策紅利讓我們更有信心做好數據采集和生態(tài)構建工作。”張蕾說。
未來,訓練場希望通過持續(xù)提供稀缺的高質量“數據燃料”,驅動具身智能產業(yè)生態(tài)的成型與躍升,讓青島成為具有全國影響力的人形機器人產業(yè)標志。“目前我們也面臨一些挑戰(zhàn),比如海量數據存儲、加工成本較高。”張蕾坦言,未來需要更多政策引導和市場支持,希望與高校、技術公司、跨行業(yè)巨頭展開深度合作,共同推動產業(yè)進步。
本版撰稿 青島早報/觀海新聞記者 于倢
[來源:觀海新聞 編輯:王榮]大家愛看