Robots humanoïdes

Accélérer le développement de la robotique avancée pilotée par l'IA.

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La nouvelle ère de l'IA physique

Les robots humanoïdes à usage général sont conçus pour s'adapter rapidement aux espaces de travail urbains et industriels existants pensés pour l'homme, et pour s'attaquer à des tâches fastidieuses, répétitives ou exigeantes sur le plan physique. 

Ces robots mobiles sont conçus pour avoir d'excellentes interactions avec les êtres humains, ce qui les rend très utiles dans divers secteurs. Les robots humanoïdes sont utilisés dans de plus en plus de domaines, des usines aux établissements de santé, où ils assistent les humains et aident à compenser les pénuries de main-d'œuvre grâce à l'automatisation.

Figure

La construction de robots humanoïdes capables de collaborer de manière transparente avec les humains et d'autres machines présente une grande complexité et de nombreuses difficultés d'ingénierie, telles que reproduire la perception, les degrés de liberté, la dextérité, la mobilité, la connaissance et le contrôle du corps entier de l'homme. Ces difficultés exigent des recherches et des technologies robotiques avancées, notamment l'intelligence artificielle (IA), l'apprentissage automatique, la physique, les technologies de capteurs et la mécatronique.

Faire progresser le développement de robots humanoïdes

NVIDIA développe des systèmes accélérés, des outils, des services, des algorithmes et d'autres technologies robotiques qui peuvent être utilisés pour construire des robots à usage général ressemblant à des humains.

Framework à trois ordinateurs

Les robots humanoïdes doivent détecter, planifier et agir dans un environnement donné, ce qui implique le traitement de grandes quantités de données en temps réel. Les entrées multimodales, s'étendant des informations visuelles aux commandes complexes en langage naturel, nécessitent des modèles et des politiques entraînés applicables à de nombreuses compétences et utilisant des ensembles de données réels et synthétiques, des outils de simulation et des frameworks d'apprentissage robotique qui exploitent la puissance du parallélisme des GPU et les capacités graphiques et de simulation enrichies.

Les trois systèmes d'IA sont les suivants : 

Projet GR00T de NVIDIA

Le projet GR00T de NVIDIA est une vaste initiative de recherche visant à accélérer le développement de modèles robotiques de base à usage général, de politiques de robotique et de workflows de robotique humanoïde dans le but de les adapter, de les affiner et de les mettre à disposition dans d'autres formats.

Framework d'apprentissage et de simulation robotique

Les expérimentations sur du matériel de robotique physique sont coûteuses et peu pratiques à grande échelle. Les frameworks de test et d'apprentissage robotique tels que NVIDIA Isaac Sim™ et Isaac Lab, développés sur la plateforme de simulation de haute précision physique NVIDIA Omniverse, permettent aux développeurs d'accélérer l'apprentissage des compétences en entraînant plusieurs agents de robots humanoïdes en parallèle. 

La randomisation de domaines pour entraîner les agents dans différents environnements et conditions renforce les politiques et permet aux robots de fonctionner dans des environnements et sur des terrains nouveaux.  

NVIDIA Isaac Lab est un framework open source unifié d'apprentissage robotique basé sur Isaac Sim qui permet d'appliquer ces techniques d'apprentissage pour entraîner une politique de robot. 

Isaac Sim est une plateforme de simulation pour développeurs qui peut vous aider à générer des données synthétiques, à assembler des environnements et à tester des modèles et designs de robots IA dans un monde virtuel physiquement précis. Issac Sim permet d'entraîner plusieurs robots simultanément sans les limitations inhérentes au matériel physique.

Agility Robotics

Workflows du projet GR00T

Génération et traitement des données

Une compréhension détaillée de l'environnement par un robot nécessite une énorme quantité de données multimodales. La collecte d'ensembles de données de grande taille pour la robotique peut s'avérer difficile et les données synthétiques contribuent à combler cette lacune.

Créer : entraîner un robot sur un ensemble diversifié d'environnements et d'objets peut rapidement s'avérer coûteux et fastidieux pour les développeurs. La simulation de ressources telles que des scènes, des objets et des textures visuellement diversifiés grâce au workflow GR00T-Gen permet d'appliquer la randomisation de domaine, de créer des politiques de robots efficaces en simulation et de les déployer dans le monde réel.

Entraîner un robot humanoïde avec différents scènes et objets

Générer : les robots pilotés par l'IA peuvent également apprendre en observant et en copiant des actions de démonstrations effectuées par des humains. Grâce au workflow GR00T-Mimic, vous pouvez générer des données de mouvement et des trajectoires à partir de démonstrations à distance.

Opération à distance d'un robot Fourier humanoïde

Comprimer : les robots humanoïdes s'appuient sur des données visuelles pour percevoir et interagir avec l'environnement. Pour qu'ils puissent traiter efficacement les images et les vidéos en temps réel et simuler des événements futurs dans un environnement par le biais d'un système d'IA tel qu'un modèle de monde, la suite de générateurs de jetons neuronaux NVIDIA Cosmos Tokenizer contribue à maintenir une qualité d'image élevée, et compresse huit fois plus que les méthodes de pointe actuelles, en plus d'être 12 fois plus performant. NVIDIA Nemo peut être utilisé pour entraîner ou affiner les modèles vidéos de base. 

1X construit de nouveaux ensembles de données tokenisés pour robots humanoïdes avec une compression spatio-temporelle élevée à l'aide de NVIDIA Cosmos Tokenizer. 

Manipulation adroite 

La fonctionnalité de saisie d'un robot humanoïde nécessite des capacités de manipulation d'objets dignes de celles des humains, tandis que la validation des données de saisie des robots nécessite des ensembles de données de grande taille, un système de saisie de bout en bout capable d'effectuer des manipulations adroites et subtiles. GR00T-Dexterity est une suite de modèles et de politiques qui utilise une approche basée sur l'apprentissage par renforcement et des workflows de référence pour les développer.

Galbot a utilisé NVIDIA Isaac Lab et Isaac Sim pour développer et valider un grand nombre de saisies et a démontré un passage de la simulation à la réalité en un seul essai.

Mobilité robotique

La navigation générale dans des environnements bruyants et encombrés nécessite un réglage approfondi. Avec le nouveau workflow de référence de GR00T-Mobility, vous pouvez créer un modèle de mobilité généraliste permettant à des robots de formats différents de naviguer dans des environnements variés.

Environnement d'entrepôt basé sur Isaac Sim avec des scènes de navigation pour humanoïde, quadrupède et chariot élévateur

Contrôle du corps entier 

Le contrôle du corps entier d'un robot humanoïde peut s'avérer difficile, car il nécessite à la fois une manipulation stable et adroite et une locomotion robuste. GR00T-Control est une suite de modèles, de politiques et de workflows de référence avancés de planification et de contrôle de mouvement qui simplifie le développement de systèmes de contrôle efficaces de robots humanoïdes. Cette suite comprend des algorithmes sophistiqués pour gérer les vérins du robot afin d'obtenir des mouvements précis et coordonnés.

Grâce à GR00T-Control, vous pouvez entraîner des politiques de mouvement du corps entier autonomes et robustes par l'apprentissage par imitation et démontrer les capacités de manipulation et de locomotion adroites issues d'un apprentissage des compétences du corps entier sur des ensembles de données opérés à distance.

Perception des robots pilotée par l'IA 

Pour améliorer la connaissance de la situation des robots humanoïdes et obtenir des interactions plus efficaces, les robots ont besoin d'une mémoire à long terme contenant des détails sur les événements, les espaces, les paramètres personnalisés et les réponses en fonction du contexte.

GR00T-Perception est une suite de bibliothèques, de modèles de base et de workflows de perception de référence développés à l'aide d'Isaac Sim et d'Isaac ROS.

Orchestration des charges de travail robotiques

Le service d'orchestration NVIDIA OSMO est natif du cloud, flexible et traçable. Vous pouvez affecter des tâches de calcul à différentes ressources et assurer la productivité des développeurs tout en gérant différentes charges de travail robotiques en temps réel. OSMO est compatible avec les workflows Project GR00T.

Plateformes de calcul de nouvelle génération montées sur robot

Le matériel de robotique est, lui aussi, crucial, car il a un impact sur les capacités, les performances, la sécurité et la capacité d'exécuter un ensemble de modèles d'IA multimodaux pour que le robot humanoïde puisse fonctionner dans n'importe quelle condition.

Nous avons développé la plateforme NVIDIA Jetson pour permettre de créer des robots humanoïdes polyvalents hautement performants capables de gérer le traitement de la vision, la planification des mouvements, la planification des trajectoires et ainsi de suite, en plus de la sécurité accrue du système. Elle est basée sur l'architecture de GPU Blackwell de NVIDIA, offre 800 TFLOPS de performances d'IA et est intégrée à un processeur de sécurité fonctionnelle.

Lancez-vous

Rejoignez le programme de développement de robots humanoïdes NVIDIA pour bénéficier d'un accès anticipé exclusif aux systèmes de calcul accélérés par NVIDIA du Cloud à la périphérie, à la plateforme de calcul Jetson Thor, aux services d'orchestration des workflows de robotique, à des modèles de base, à l'apprentissage des robots et aux frameworks de simulation.

Ressources

Données synthétiques

Comblez le fossé entre simulation et réalité en créant des scènes et des objets virtuels précis sur le plan physique pour entraîner des modèles d'IA, tout en économisant du temps et de l'argent.

Robot Learning

Appliquez des techniques d'apprentissage par renforcement et par imitation à tout type de robot et développez des politiques robotiques à l'aide de NVIDIA Isaac Lab : un framework d'apprentissage robotique open source.

Simulation

Isaac Sim est un framework de simulation robotique qui s'appuie sur NVIDIA Omniverse. Il fournit des simulations photoréalistes haute fidélité pour entraîner des robots humanoïdes.

Jetson Thor

NVIDIA Jetson Thor s'appuie sur l'architecture NVIDIA Blackwell et permet aux robots humanoïdes d'exécuter des modèles d'IA multimodale complexes.

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