與傳統(tǒng)策略相比碰撞降低63.7%

原標(biāo)題：蘋果布局人形機(jī)器人：“自我為中心”感知系統(tǒng)動態(tài)避障，比英偉達(dá)cuRobo計算效率提升26倍
文章來源：量子位
內(nèi)容字?jǐn)?shù)：4407字

蘋果ARMOR系統(tǒng)：賦能人形機(jī)器人，實現(xiàn)高效避障

蘋果公司近期在人形機(jī)器人領(lǐng)域動作頻頻，其最新研發(fā)的機(jī)器人感知系統(tǒng)ARMOR引發(fā)廣泛關(guān)注。該系統(tǒng)通過軟硬件協(xié)同，顯著提升了機(jī)器人的空間意識和避障能力，為蘋果進(jìn)軍機(jī)器人市場奠定了堅實基礎(chǔ)。

1. ARMOR系統(tǒng)：軟硬件協(xié)同的感知與控制

ARMOR系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件方面，利用小型、低成本的SparkFun VL53L5CX飛行時間（ToF）激光雷達(dá)，在機(jī)器人手臂上分布式部署40個傳感器，形成“以自我為中心的感知”，有效解決了傳統(tǒng)機(jī)器人感知中的盲點和遮擋問題。軟件方面，基于Transformer架構(gòu)的ARMOR-Policy，通過模仿學(xué)習(xí)人類動作，實現(xiàn)動態(tài)的規(guī)劃和避障。

2. 硬件設(shè)計：分布式感知，高效數(shù)據(jù)處理

ARMOR系統(tǒng)巧妙地利用了小型ToF激光雷達(dá)，每個傳感器僅6.4×3.0×1.5mm，并以15Hz的頻率提供8×8分辨率的深度圖像。這些傳感器連接到微控制器，再通過USB傳輸數(shù)據(jù)到Jetson Xavier NX板載計算機(jī)，最終無線傳輸?shù)脚鋫銷VIDIA GeForce RTX 4090 GPU的Linux主機(jī)進(jìn)行處理，確保系統(tǒng)維持高刷新率。

3. 軟件設(shè)計：模仿學(xué)習(xí)，高效規(guī)劃

ARMOR-Policy采用Transformer編碼器-解碼器架構(gòu)，類似于動作分塊Transformer (ACT)。通過模仿學(xué)習(xí)，從AMASS數(shù)據(jù)集中的海量人類數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并生成避障、緊急停止和無碰撞等多種軌跡。該策略能夠并行計算多個軌跡候選，并選擇最優(yōu)路徑，其計算效率比基于采樣的規(guī)劃專家系統(tǒng)cuRobo提升了26倍。

4. 實驗結(jié)果：顯著提升避障性能

實驗結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)基于頭部或軀干安裝傳感器的系統(tǒng)相比，ARMOR系統(tǒng)碰撞率降低了63.7%，成功率提升了78.7%。與cuRobo相比，ARMOR-Policy碰撞率降低31.6%，成功率提高16.9%，計算效率提升26倍。這些數(shù)據(jù)有力地證明了ARMOR系統(tǒng)的優(yōu)越性能。

5. 蘋果進(jìn)軍機(jī)器人市場：大勢所趨？

蘋果進(jìn)軍人形機(jī)器人市場的消息不斷傳出，ARMOR系統(tǒng)的研發(fā)也進(jìn)一步印證了這一趨勢。雖然存在質(zhì)疑的聲音，認(rèn)為蘋果可能重蹈自動駕駛汽車項目的覆轍，但考慮到其強(qiáng)大的技術(shù)實力和生態(tài)系統(tǒng)整合能力，蘋果在機(jī)器人領(lǐng)域取得成功的可能性不容小覷。未來機(jī)器人市場潛力巨大，蘋果能否在此領(lǐng)域開辟新天地，值得期待。

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作者簡介：追蹤人工智能新趨勢，關(guān)注科技行業(yè)新突破