开源人形机器人端到端强化学习训练框架!星动纪元联合清华大学、上海期智研究院发布Humanoid-Gym!

机器人2024-03-065492人形机器人机器人技术及应用

2024年3月5日,具身智能与人形机器人公司星动纪元联合清华大学、上海期智研究院开源了人形机器人强化学习训练框架Humanoid-Gym。


 

此举旨在降低人形机器人算法的开发门槛,助力全球学界和业界的研究者们在人形机器人领域的创新工作。

▍Humanoid-Gym框架是什么?


 

鉴于人形机器人结构的高度复杂性,其强化学习训练以及从模拟环境向真实世界迁移(即sim-to-real transfer)的过程,相较于四足机器人,往往更具挑战性。


 

Humanoid-Gym框架通过其精心设计的奖励函数以及域随机化技术,有望显著简化人形机器人的训练以及实现sim-to-real转换的难度。


 

Project page:

https://sites.google.com/view/humanoid-gym/
Github 代码库: 

https://github.com/roboterax/humanoid-gym


 

 

除了用sim-to-real验证以外,另一个常见的做法是用第二个更高精度的仿真环境来做初步做验证(sim-to-sim)。


 

本次Humanoid-Gym开源后,用户还可以通过该框架轻松运用sim-to-sim转换功能,先在更高精度的仿真环境Mujoco中进行初步验证与筛选,从而提升sim-to-real转换的效率和成功率


 

 

除此之外,本开源项目还引入了若干评估指标,用以衡量训练策略的效果,包括但不限于速度追踪、动作丝滑程度等。


 

 

此次开源的Humanoid-Gym训练框架,标志着星动纪元在人形机器人技术推广和共享方面的积极姿态。


 

通过降低进入门槛,星动纪元期望激发更多的创新思维和解决方案,共同推进人形机器人技术的未来发展。


 

▍Humanoid-Gym训练框架落地情况


据了解,目前,该框架已在星动纪元旗下的两款机器人——小星(1.2米高)和小星max(1.65米高)上成功验证。


 

星动纪元于2023年8月在北京成立,由清华大学交叉信息研究院孵化,致力于具身智能以及人形通用机器人技术和产品的研发。星动纪元强大的技术团队和产品实力获得了资方认可,成立不到一年便已完成了两轮融资。最新一轮融资在今年1月份,星动纪元刚刚完成超亿元天使轮融资,由联想创投领投。


 

星动纪元团队已在软硬件结合、自主学习进化的人形机器人领域取得显著成就。星动纪元两款型号的人形机器人产品:小星和小星Max,分别用来适配不同应用场景的需求。其中小星体型更小巧,动态性能强,可完成室内外跑、跳、高速行走等动作。


 

同时,小星已经可以完成全自主任务实现和规划导航,目前小星在星动纪元公司内部开始了第一份工作,收纳整理、库房搬运、迎宾接待、取送快递,样样精通。小星也是全球第一个通过端到端强化学习在雪地行走的人形机器人,真正实现崎岖路面泛化,上下楼梯等,甚至还能负重上百公斤和跳跃,举哑铃、抬杠铃等负重项目,轻而易举。目前已进行多轮迭代,展现了公司的技术实力和市场潜力。

 

小星Max为全尺寸人形机器人,身型高度和成年人相当,手臂、腰部以及全身其他部位具备更高的自由度,还配有高自由度灵巧手,未来目标场景是在工厂制造场景或服务场景,替代人类完成各种各样较为精细的操作。

 

 

据悉,星动纪元人形机器人采用的本体感知驱动器(准直驱)的关节技术路线,能提升机器人的运动性能和抗冲击能力,同时,借以高强度合金、碳纤维和工程塑料等材料,共同完成机器人的本体构建。星动纪元从2023年暑假就因“小星”一炮而红。目前,星动纪元人形机器人产品化已基本完成,预计在今年中推出面向科研教育市场的首批产品。

 

▍结语与未来


 

近年来,人工智能、电子工程、运动控制等突破性进展,让人形机器人从“遥不可及”变得“触手可得”。


 

人形机器人迈出的每一步,都能掀起市场热潮。多年不温不火的人形机器人已经成为科技企业们瞄准的新方向。人形机器人强化学习训练框架Humanoid-Gym的开源,有望助推人形机器人产业再往前迈出一大步。