Robots humanoides
Acelera el desarrollo de la robótica de IA avanzada.
Cargas de trabajo
Simulación/Modelado/Diseño
Robótica
Sectores
Fabricación
Hardware/Semiconductores
Atención sanitaria y ciencias de la vida
Venta minorista/Bienes de consumo envasados
Ciudades/Espacios inteligentes
Objetivo comercial
Innovación
Retorno de la inversión
Productos
NVIDIA Isaac Lab
NVIDIA Isaac Sim
NVIDIA Isaac GROOT
NVIDIA Jetson Thor
NVIDIA Omniverse
Descripción
La nueva era de la IA física
Los robots humanoides de uso general han sido diseñados para adaptarse rápidamente a los actuales espacios de trabajo, tanto urbanos como industriales, centrados en el ser humano, para abordar las tareas tediosas, repetitivas o físicamente exigentes.
Estos robots encuentran su camino desde las fábricas hasta los centros de atención sanitaria, donde ayudan a los humanos y alivian la escasez de mano de obra con la automatización.
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Sin embargo, la creación de robots humanoides presenta capas de complejidad y desafíos de ingeniería. Estos incluyen la replicación de la percepción humana, los grados de libertad, la destreza, la movilidad, la cognición y el control de todo el cuerpo.
Esto exige un progreso acelerado en los campos de investigación y las tecnologías de robótica, incluida la inteligencia artificial, el aprendizaje automático, la simulación física, las tecnologías de sensores y la mecatrónica.
Enlaces rápidos
Implementación técnica
Avance del desarrollo de robots humanoides
NVIDIA desarrolla sistemas acelerados, blueprints, herramientas, servicios, algoritmos y otras tecnologías de robots que se pueden utilizar para crear robots de uso general y de factor de forma humano.
Solución de tres ordenadores
Los robots humanoides necesitan detectar, planificar y actuar de forma autónoma dentro de un entorno determinado, lo que implica procesar grandes cantidades de datos en tiempo real. Esto requiere el entrenamiento de modelos de base que impulsen el cerebro del robot, simulando y validando el cerebro del robot y, finalmente, implementando estos cerebros y el software asociado en el robot real.
Los tres sistemas de IA son:
- Un superordenador de NVIDIA AI (un NVIDIA DGX™ con procesadores NVIDIA H100 o B100) para entrenar potentes modelos de IA física generativa y modelos de base robóticos.
- Un ordenador NVIDIA OVX™ con GPU NVIDIA RTX™ para la generación de datos sintéticos, el aprendizaje de robots y las pruebas en simulación, con marcos de simulación como NVIDIA Isaac Sim™ e Isaac™ Lab integrados en NVIDIA Omniverse™.
- Un ordenador en tiempo de ejecución en un robot, como NVIDIA Jetson Thor™, basado en la arquitectura Blackwell de NVIDIA, que puede ejecutar inferencia de baja latencia y alto rendimiento.
NVIDIA Isaac GR00T
GR00T es una iniciativa de investigación y plataforma de desarrollo para modelos de base de robots de uso general y canalizaciones de datos, para acelerar la robótica humanoide.
Modelos de base de robots
Los robots ahora realizan una amplia gama de tareas en diversos entornos. Cada una de estas tareas requiere a menudo un modelo de IA dedicado. Sin embargo, el entrenamiento de estos modelos desde cero para cada tarea y entorno nuevos es un proceso laborioso. En lugar de crear modelos individuales para cada tarea, los modelos de base de robots, entrenados en diversos datos, aprenden habilidades generalizables. Esta amplia formación les permite manejar una variedad de tareas, entornos e implementaciones robóticas, lo que mejora significativamente la escalabilidad y la adaptabilidad.
La familia de modelos NVIDIA Isaac GR00T son los primeros modelos de base de robots preentrenados, abiertos y de uso general del mundo, diseñados para acelerar el desarrollo de robots humanoides. Estos modelos permiten a los robots comprender las instrucciones multimodales, como el lenguaje y el vídeo, para realizar varias tareas en entornos complejos y diversos. También se pueden ajustar fácilmente para ampliar sus capacidades a nuevas tareas y entornos.
Marcos de aprendizaje y simulación de robots
La simulación es clave para que los desarrolladores entrenen robots humanoides en una variedad de entornos y condiciones físicamente precisos, antes de implementarlos en el mundo real.
Los marcos de aprendizaje de robots y simulación como NVIDIA Isaac Sim y NVIDIA Isaac Lab, basados en la plataforma NVIDIA Omniverse, permiten simulaciones físicamente precisas para entrenar y validar varios agentes de robots humanoides en paralelo.
Isaac Lab es un marco de aprendizaje de robots unificado de código abierto basado en Isaac Sim que se puede utilizar para aplicar estas técnicas de aprendizaje para entrenar una política de robots. Las políticas de robots entrenados se pueden validar en Isaac Sim, una aplicación de referencia para crear, simular y probar humanoides en entornos virtuales basados en la física.
Agility Robotics
Flujos de trabajo de GR00T
Generación y procesamiento de datos
La recopilación de conjuntos de datos extensos, de alta calidad y del mundo real para esto puede ser desafiante, costosa y lenta. Los datos sintéticos, generados a partir de simulaciones físicamente precisas, ofrecen una solución al acelerar la recopilación de datos y proporcionar la diversidad necesaria para generalizar los modelos de aprendizaje de robots, superando así las limitaciones de la adquisición de datos en el mundo real.
Los flujos de trabajo de referencia de GR00T para la generación de datos permiten a los desarrolladores generar movimiento sintético para la manipulación, el movimiento y la ubicación a partir de solo un puñado de demostraciones humanas. Además, las imágenes o los vídeos generados se pueden aumentar de 3D a real con NVIDIA Cosmos™, lo que reduce la brecha entre la simulación y la realidad.
Manipulación hábil
La funcionalidad de agarre de los robots humanoides requiere habilidades avanzadas de manipulación de objetos como las humanas, capaces de realizar tareas de manipulación tanto gruesas como finas. GR00T-Dexterity es un conjunto integral de modelos y políticas creados a partir de un enfoque basado en el aprendizaje de refuerzo, combinado con flujos de trabajo de referencia, para permitir el desarrollo de estas capacidades avanzadas.
Movilidad
La navegación de uso general en entornos complejos y dinámicos requiere un amplio ajuste. Con el flujo de trabajo de referencia de GR00T-Mobility, puedes crear un generalista de movilidad para navegar a través de configuraciones variadas y encarnaciones de robots.
Control de todo el cuerpo
El logro del control de todo el cuerpo en robots humanoides es un reto, ya que exige tanto una manipulación estable como una locomoción robusta. GR00T-Control aborda esto con un conjunto de modelos de planificación y control de movimiento avanzados, políticas y flujos de trabajo de referencia, lo que agiliza el desarrollo de sistemas de control efectivos.
Al utilizar el aprendizaje de imitación y conjuntos de datos teleoperados, GR00T-Control facilita el entrenamiento para políticas de movimiento robustas de todo el cuerpo, lo que permite a los robots humanoides aprender habilidades de manipulación y locomoción avanzadas.
Percepción de robots basada en IA
Para mejorar la conciencia situacional y la eficiencia de la interacción, los robots humanoides requieren memoria a largo plazo para eventos, espacios, configuraciones personalizadas y respuestas conscientes del contexto.
GR00T-Perception permite esto con un robusto conjunto de bibliotecas de percepción, modelos de base y flujos de trabajo de referencia basados en Isaac Sim e Isaac ROS. Estas herramientas integran tecnologías avanzadas como los modelos de lenguaje de visión y la memoria aumentada por recuperación para mejorar la percepción, la cognición y la adaptabilidad en robots humanoides.
La plataforma de computación en robots de próxima generación
El hardware de robots también es crucial para ejecutar un conjunto de modelos de IA multimodal que impulsen a los humanoides con el rendimiento, la latencia y la seguridad funcional adecuados en diversas condiciones.
NVIDIA Jetson AGX Thor, basada en la arquitectura de GPU Blackwell de NVIDIA, ofrece computación de IA de ultraalto rendimiento y un nuevo motor de transformación. Esto ofrece la superpotencia de IA necesaria en el perímetro para permitir la nueva generación de humanoides.
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