Robots humanoides

Acelerar el desarrollo de la robótica de IA avanzada.

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NVIDIA Isaac Lab
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NVIDIA Project GR00T
NVIDIA Jetson Thor

La nueva era de la IA física

Los robots humanoides polivalentes están diseñados para adaptarse rápidamente a los espacios de trabajo urbanos e industriales centrados en el ser humano, dedicados a las tareas tediosas, repetitivas o físicamente exigentes. 

Estos robots móviles están diseñados para destacar en la interacción entre humanos y robots, lo que los hace cada vez más valiosos en diversos sectores. Los robots humanoides han pasado de las plantas de fabricación a las instalaciones sanitarias, donde ayudan a la gente y contribuyen a paliar la escasez de mano de obra a través de la automatización.

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Construir robots humanoides que sean capaces de colaborar sin problemas con personas y otras máquinas supone una cierta cantidad de capas de complejidad y retos de ingeniería: replicación de la percepción humana, definición de los grados de libertad, destreza, movilidad, cognición y control sobre todo el cuerpo. Esto exige un progreso acelerado en los campos de investigación y las tecnologías de robótica, incluida la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático, la física, las tecnologías de sensores y la mecatrónica.

Apoyar las iniciativas de robots humanoides

NVIDIA desarrolla sistemas acelerados, herramientas, servicios, algoritmos y otras tecnologías de robots que pueden utilizarse para construir robots polivalentes con factor de forma humana.

Marco de trabajo de tres ordenadores

Los robots humanoides necesitan ser capaces de detectar, planificar y actuar dentro del entorno determinado inherente al procesamiento de grandes cantidades de datos en tiempo real. Las entradas multimodales, desde información visual hasta comandos complejos basados en lenguaje natural, requieren modelos y políticas entrenados para múltiples capacidades utilizando conjuntos de datos reales y generados sintéticamente, herramientas de simulación y marcos de aprendizaje relacionados con los robots que se benefician de la potencia del paralelismo de la GPU y de las ricas capacidades de gráficos y simulación.

Los tres sistemas de IA son: 

Proyecto GR00T de NVIDIA

El proyecto GR00T de NVIDIA es una extensa iniciativa de investigación para acelerar el desarrollo de modelos polivalentes de base robótica, políticas de robots y flujos de trabajo de robótica humanoide con el objetivo de adaptarlos, afinarlos y depurarlos para otras implementaciones.

Marco de simulación y aprendizaje de robots

Experimentar en hardware físico de robots puede resultar costoso y poco práctico cuando se hace a escala. Los marcos de prueba y aprendizaje de robots como NVIDIA Isaac Sim™ e Isaac Lab, basados en la plataforma de simulación NVIDIA Omniverse físicamente precisa, permiten a los desarrolladores acelerar el aprendizaje de habilidades mediante el entrenamiento de múltiples agentes de robots humanoides en paralelo. 

El uso de la aleatorización de dominios para entrenar a los agentes en una variedad de entornos y condiciones crea robustez en las políticas, lo que permite al robot operar en entornos y terrenos novedosos.  

NVIDIA Isaac Lab es un marco de aprendizaje de robots unificado de código abierto construido sobre Isaac Sim que puede usarse para aplicar estas técnicas de aprendizaje para entrenar una política de robots. 

Isaac Sim es una plataforma de simulación para desarrolladores que puede ayudarle a generar datos sintéticos, ensamblar entornos y probar diseños y modelos de robots de IA en un mundo virtual físicamente preciso. Isaac Sim le permite entrenar múltiples robots simultáneamente sin las limitaciones del hardware físico.

Agility Robotics

Flujos de trabajo del proyecto GR00T

Generación y procesamiento de datos

Existe una gran necesidad de datos multimodales para obtener una verdadera comprensión del entorno del robot. Reunir conjuntos de datos extensos para robótica supone un desafío y los datos sintéticos ayudan a abordar esta brecha de datos.

Crear: entrenar un robot para un conjunto diverso de entornos y objetos puede resultar rápidamente costoso y lento para los desarrolladores. Con los activos simulados como escenas, objetos y texturas visualmente diversas que utilizan el flujo de trabajo GR00T-Gen, se puede aplicar la aleatorización de dominios y crear políticas de robots efectivas en simulación e implementarlas en el mundo real.

Entrenar un robot humanoide con diversos escenarios y objetos robóticos

Generar: los robots de IA también pueden aprender de observaciones y replicación de acciones de demostraciones humanas. Con el flujo de trabajo GR00T-Mimic se pueden generar datos de movimiento y trayectorias a partir de demostraciones teleoperadas.

Teleoperación de un robot humanoide de Fourier

Comprimir: los robots humanoides confían en los datos visuales para percibir e interactuar con el entorno. Para que estos robots procesen de manera eficiente datos de imagen y vídeo en tiempo real y simulen eventos futuros en un entorno a través de un sistema de IA como puede ser un modelo mundial, el conjunto de tokenizadores neuronales NVIDIA Cosmos Tokenizer ayuda a preservar una mayor calidad de imagen, producen 8 veces la tasa de compresión y funcionan 12 veces mejor que los actuales métodos de vanguardia. NVIDIA Nemo se puede utilizar para entrenar o ajustar modelos de base de vídeo. 

1X está construyendo nuevos conjuntos de datos tokenizados de robots humanoides con alta compresión espacio-temporal utilizando NVIDIA Cosmos Tokenizer. 

Manipular con destreza 

La funcionalidad de agarre de los robots humanoides requiere capacidades de destreza en la manipulación de objetos similares a las humanas y la validación de los datos de agarre de robots exige conjuntos de datos a gran escala, un sistema de agarre de extremo a extremo capaz de realizar manipulación con alto nivel de destreza. GR00T-Dexterity es un conjunto de modelos y políticas que utiliza un enfoque basado en el aprendizaje por refuerzo y flujos de trabajo de referencia para desarrollarlos.

Galbot utilizó NVIDIA Isaac Lab e Isaac Sim para construir y validar un gran número de agarres y demostró una transferencia de cero disparo, simulada a real.

Movilidad de robots

La navegación polivalente, en entornos ruidosos y desordenados, requiere un ajuste exhaustivo. Con el nuevo flujo de trabajo de referencia GR00T-Mobility, se puede crear un dispositivo generalista de movilidad para desplazarse por los diversos entornos e implementaciones robóticas.

Entorno de almacén basado en Isaac Sim con escenarios de navegación humanoide, cuadrúpeda y de carretilla elevadora

Control de cuerpo completo 

El control de cuerpo completo de un robot humanoide puede suponer un desafío, ya que requiere una destreza estable en la manipulación y una locomoción fiable. GR00T-Control es un conjunto de modelos avanzados de planificación y control de movimiento, políticas y flujos de trabajo de referencia para agilizar el desarrollo de sistemas de control efectivos para robots humanoides. Esta suite incluye algoritmos sofisticados para gestionar los actuadores del robot, lo que garantiza movimientos precisos y coordinados.

Con GR00T-Control, se pueden entrenar políticas autónomas de movimiento de cuerpo completo sólidas a través del aprendizaje de imitación y demostrar el aprendizaje de habilidades de cuerpo humanoide completo para la destreza en la manipulación y locomoción a partir de conjuntos de datos teleoperados.

Percepción de robots basada en IA 

Para mejorar la conciencia situacional y la eficiencia en la interacción de los robots humanoides, los robots necesitan contar con memoria a largo plazo con detalles sobre eventos, espacios, configuraciones personalizadas y respuestas conscientes sobre el contexto.

GR00T-Perception es un conjunto de bibliotecas de percepción, modelos de base y flujos de trabajo de referencia creados utilizando Isaac Sim e Isaac ROS.

Orquestación de cargas de trabajo robóticas

El servicio de orquestación NVIDIA OSMO es nativo de la nube, flexible y con trazabilidad de datos; puede asignar trabajos informáticos a diferentes recursos y ofrecer productividad al desarrollador mientras gestiona una gama de cargas de trabajo de robótica en tiempo real. OSMO es compatible con los flujos de trabajo del Proyecto GR00T.

Plataforma informática de nueva generación en robots

El hardware robótico es también crucial, ya que afecta a las capacidades, el rendimiento, la seguridad funcional y la capacidad de ejecutar un conjunto de modelos de IA multimodal para que el robot humanoide funcione en cualquier condición.

Para habilitar robots humanoides de uso general altamente capaces que pueden manejar el procesamiento de visión, la planificación de movimiento y la planificación de trayectorias, etc., junto con una mayor seguridad del sistema, construimos NVIDIA Jetson Thor. Se basa en la arquitectura de la GPU Blackwell de NVIDIA, ofrece 800 TERAFLOPS de rendimiento de IA y está integrado con un procesador de seguridad funcional.

Empezar

Únase al Programa de desarrolladores de robots humanoides de NVIDIA para obtener acceso anticipado exclusivo a los sistemas informáticos acelerados por NVIDIA desde la nube hasta el perímetro, la plataforma informática Jetson Thor, los servicios de orquestación de flujos de trabajo de robots, modelos de base, aprendizaje de robots y marcos de simulación.

Recursos

Datos sintéticos

Salvar la brecha entre simulación y realidad creando escenas y objetos virtuales físicamente precisos para entrenar modelos de IA al tiempo que ahorra tiempo y costes de entrenamiento.

Aprendizaje de robots

Aplique técnicas de aprendizaje por refuerzo y aprendizaje de imitación a cualquier tipo de implementación robótica y cree políticas de robots utilizando NVIDIA Isaac Lab, un marco de aprendizaje de robots de código abierto.

Simulación

Isaac Sim es un marco de simulación de robots construido sobre NVIDIA Omniverse que ofrece simulaciones fotorealistas de alta fidelidad para entrenar robots humanoides.

Jetson Thor

NVIDIA Jetson Thor, basado en la arquitectura NVIDIA Blackwell, permite a los robots humanoides ejecutar modelos complejos de IA multimodal.

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