AiMOGA - первый в мире автономный робот, открывающий двери

Mornine — первый интеллектуальный гуманоидный робот в рамках умной экосистемы Chery. Он объединяет в себе передовые технологии EXEED в сфере автономного вождения, восприятия окружающей среды и электронного управления шасси. Робот AiMOGA Mornine справился с «автономным открыванием дверей автомобиля» в реальных условиях дилерского центра 4S. Это стало важной вехой: впервые в отрасли интеллектуальный робот совершил такое сложное физическое взаимодействие. Этот успех закладывает важнейшую технологическую основу для коммерческого внедрения человекоподобных роботов, ориентированных на сферу обслуживания.

На первый взгляд задача «открыть дверь автомобиля» очень проста, но с точки зрения робототехники она предъявляет чрезвычайно высокие требования к возможностям восприятия, планирования и управления. Регулярные испытания и постоянные совершенствования алгоритмов помогли команде AiMOGA решить множество сложных технических задач, включая слияние данных восприятия, управление всем телом и координацию движений верхних и нижних конечностей. В итоге Mornine сегодня способен в автономном режиме распознать двери автомобиля, принять подходящую позу, скоординировать движения и открыть дверь в условиях неструктурированной среды.

Устойчивый рост продаж демонстрирует принадлежащий Chery бренд премиум-класса EXEED, который опирается на глобальный научно-исследовательский потенциал компании. Именно интеллектуальные технологии EXEED сделали возможной совместную разработку человекоподобного робота AiMOGA, который вскоре будет готов к внедрению во всем мире. Стоит отметить, что AiMOGA стал первым в мире человекоподобным роботом, который смог открыть дверь автомобиля в автономном режиме.

Выполнение команд благодаря управлению по замкнутому циклу

Традиционные роботы часто выполняют разные задачи благодаря сериям пошаговых команд или удаленному управлению. В отличие от них, Mornine использует архитектуру управления по замкнутому циклу, которая позволяет эффективно реализовать функции восприятия, планирования и выполнения действий в пространстве. Построенный на базе мультимодальных датчиков, включая 3D-лидар, камеры глубины и широкоугольные камеры, и дополненный визуальной базовой моделью, он четко представляет как окружающую среду, так и собственное положение в пространстве. А поддержка крупномасштабной модели искусственного интеллекта компании Chery обеспечивает способность Mornine к семантическому анализу и генерации задач.

Имея дело с ручками автомобильных дверей разных типов или сталкиваясь с неожиданным сопротивлением, Mornine может в режиме реального времени корректировать траекторию своих движений, позу и прилагаемое усилие. Этот механизм, принцип действия которого подобен интуитивному мышлению, позволяет роботу мгновенно принимать решения и корректировать свои действия в динамической среде.

В результате обучения робот научился самостоятельно идентифицировать цель — дверную ручку

Способность открывать двери была достигнута не через ручное обучение, а в результате миллионов итераций в режиме виртуального обучения. В ходе этого процесса робот получал сигнал вознаграждения только за успешный хват дверной ручки и после множества повторов научился самостоятельно нацеливаться на ручку.

«Мы не объясняли роботу напрямую, что такое дверная ручка, но в конечном счете он сам научился правильно браться за целевой объект», — рассказывают разработчики. «Это умение — пример применения многоцелевого обучения с подкреплением для задач реального мира».

Координация верхних и нижних конечностей создает последовательность движений, подобных движениям человека

Чтобы справиться с сопротивлением двери и обеспечить стабильный захват, Mornine использует механизм плавного движения. При открывании двери робот использует силу рук, одновременно координируя положение ног и туловища.

На первых этапах команда экспериментировала с открыванием дверей, используя только верхние конечности робота. При этом робот нередко терял равновесие. Но постепенно, после множества улучшений, включая усиление конструкции кистей рук, добавление противоскользящих элементов на подошвы, определение точных требований к осанке и позам, удалось обеспечить необходимую устойчивость. Параллельно была оптимизирована модель управления, улучшены функции обратной связи с данными и обновления стратегии во время выполнения движения. «После бесчисленных неудач, в момент, когда он впервые успешно открыл дверь, мы поняли, что это сработало», — вспоминает один из сотрудников отдела исследований и разработок.

Sim2Real: создание полностью замкнутого цикла между виртуальной средой и реальностью

Обученную модель переносят на физического робота с помощью технологии Sim2Real, которая позволяет в реальном мире применять стратегии, разработанные в виртуальной среде. Во время развертывания робот собирает информацию об окружающей среде, которая передается обратно в систему обучения для дальнейшего совершенствования модели. Таким образом, возникает непрерывный замкнутый цикл на основе данных.

Этот комплексный процесс «предварительное обучение → подкрепление в реальных условиях → сквозное управление» широко признан одной из наиболее универсальных и масштабируемых технических парадигм в робототехнике.

Роботы в салонах 4S и выполнение реальных сценариев обслуживания клиентов

Сегодня Mornine в пилотном режиме работает во многих салонах 4S, выполняя такие интеллектуальные задачи, как прием клиентов, демонстрация продукции и доставка товаров. Способность робота открывать двери автомобиля — это технологический прорыв и важный навык для интеллектуального консультанта по продажам.

AiMOGA будет продолжать работу над совершенствованием модели на основе данных, собираемых в условиях автомобильного салона. Вариативность среды — разные дверные ручки, условия освещения и сопротивление открыванию — помогает роботу постоянно совершенствоваться и в течение нескольких минут вырабатывать новые стратегии действий, тем самым значительно сокращая цикл разработки для новых задач.

«Сегодня робот AiMOGA открыл одну автомобильную дверь в дилерском центре 4S. И мы надеемся, что в будущем он сможет войти в тысячи домов, чтобы помогать людям в самых разных ситуациях». От концепции к реальности, от лаборатории к настоящим коммерческим помещениям — научившись открывать дверь автомобиля, робот AiMOGA Mornine совершил огромный шаг на пути к коммерческому внедрению интеллектуальных роботов. Это первое в отрасли полностью автономное физическое взаимодействие, демонстрирующее достижения AiMOGA в области мультимодального восприятия, координации движений конечностей и сквозного управления. Оно закладывает основу для новой парадигмы применения человекоподобных роботов в автомобильной промышленности».