Aprendizagem de Robôs

Treine políticas de robôs em simulação.

Boston Dynamics

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Construir Políticas de Robô Generalistas

Os robôs pré-programados operam usando instruções fixas em ambientes definidos, o que limita sua adaptabilidade a alterações inesperadas.

Os robôs orientados por IA abordam essas limitações por meio do aprendizado baseado em simulação, permitindo que eles percebam, planejem e ajam de forma autônoma em condições dinâmicas. Com o aprendizado, os robôs podem adquirir e refinar novas habilidades usando políticas aprendidas (conjuntos de comportamentos para navegação, manipulação e muito mais) para melhorar a tomada de decisões em várias situações.

Benefícios da Aprendizagem de Robôs Baseada em Simulação

Flexibilidade e Escalabilidade

Itere, refine e implante políticas de robôs para cenários reais usando uma variedade de fontes de dados a partir de seus dados reais capturados por robôs e dados sintéticos em simulação. Isso funciona para qualquer tipo de robô, como robôs móveis autônomos (AMRs), braços robóticos e robôs humanoides. A abordagem baseada no "sim first" também permite que você treine rapidamente centenas ou milhares de instâncias de robôs em paralelo.  

Desenvolvimento Acelerado de Habilidades

Treine robôs em ambientes simulados para se adaptar a novas variações de tarefas sem a necessidade de reprogramar o hardware físico do robô. 

Ambientes Fisicamente Precisos

Modele com facilidade fatores físicos, como interações de objetos (rígidos ou deformáveis), atrito, etc., para reduzir significativamente a lacuna entre a simulação e o real.  

Ambiente de Provas Seguro

Teste cenários potencialmente perigosos, sem arriscar a segurança humana ou danificar equipamentos.

Custos Reduzidos

Evite o ônus de custos reais de coleta de dados e rotulagem gerando grandes quantidades de dados sintéticos, validando políticas de robôs treinadas em simulação e implantando em robôs mais rapidamente. 

Algoritmos de Aprendizagem de Robôs

Os algoritmos de aprendizagem de robôs, como aprendizagem por imitação ou aprendizagem por reforço, podem ajudar os robôs a generalizar habilidades aprendidas e melhorar seu desempenho em ambientes novos ou em constante mudança. Existem várias técnicas de aprendizagem, incluindo:

  • Aprendizagem por reforço: Uma abordagem de tentativa e erro na qual o robô recebe uma recompensa ou uma penalidade com base nas ações executadas. 
  • Aprendizagem por imitação: O robô pode aprender com demonstrações humanas de tarefas. 
  • Aprendizagem supervisionada: O robô pode ser treinado usando dados rotulados para aprender tarefas específicas.
  • Política de difusão: O robô usa modelos generativos para criar e otimizar ações de robôs para os resultados desejados.
  • Aprendizagem auto-supervisionada: Quando há limitação de conjuntos de dados rotulados, os robôs podem gerar seus próprios rótulos de treinamento a partir de dados não rotulados para extrair informações significativas.

Ensine Robôs a Aprender e se Adaptar

Um workflow típico de robôs de ponta a ponta envolve processamento de dados, treinamento de modelos, validação em simulação e implantação em um robô de verdade.

Processamento de dados: Para preencher as lacunas de dados, você pode considerar um conjunto diversificado de fontes de dados de alta qualidade combinando dados em escala de Internet, dados sintéticos e dados de robôs ao vivo. 

Treinamento e validação em simulação: Os robôs precisam ser treinados e implantados para cenários definidos por tarefas e exigem representações virtuais precisas de condições reais. O framework de código aberto NVIDIA Isaac™ Lab pode ajudar a treinar políticas de robôs usando aprendizagem por reforço e técnicas de aprendizagem por imitação em uma abordagem modular. O Isaac Lab também pode ser usado com plataformas de simulação para desenvolvedores NVIDIA Isaac Sim™ ou MuJoCo para prototipagem rápida e implantação de políticas de robôs.

Depois que o robô for treinado, seu desempenho pode ser validado no Isaac Sim, uma aplicação de simulação robótica de referência criada com o NVIDIA Omniverse™

Implantação no robô de verdade: As políticas de robôs treinadas e modelos de IA podem ser implantados em computadores em robôs com o NVIDIA Jetson™ que oferecem o desempenho e segurança funcional necessários para operação autônoma.

NVIDIA Isaac GR00T para Desenvolvedores de Robôs Humanoides

A aprendizagem por imitação, um subconjunto de aprendizagem de robôs, permite que humanoides adquiram novas habilidades observando e imitando demonstrações humanas especializadas. Mas coletar esses conjuntos de dados extensivos e de alta qualidade no mundo real é tedioso, demorado e proibitivamente caro.

O NVIDIA Isaac GR00T ajuda a enfrentar esses desafios ao fornecer aos desenvolvedores de robôs humanoides modelos de base de robôs, pipelines de dados e frameworks de simulação.

O NVIDIA Isaac GR00T N1 é o primeiro modelo de base aberta do mundo para lógica e habilidades de robôs humanoides generalizadas. Esse modelo transversal utiliza entradas multimodais, incluindo linguagem e imagens, para executar tarefas de manipulação em diversos ambientes.

O Isaac GR00T Blueprint para Geração de Movimento de Manipulação Sintética é um workflow de simulação para aprendizagem por imitação que permite que os desenvolvedores gerem conjuntos de dados exponencialmente grandes a partir de um pequeno número de demonstrações humanas.

Fourier

Se você é uma empresa que produz robôs humanoides ou desenvolve software para esses robôs, o Programa de Desenvolvedores de Robôs Humanoides da NVIDIA oferece acesso a ferramentas e tecnologias avançadas, incluindo Isaac GR00T, Isaac Sim, Isaac Lab, OSMO e muito mais.

Comece Agora

Construa robôs adaptáveis com políticas robustas, habilitadas para percepção e treinadas para simulação usando o NVIDIA Isaac Lab, um framework modular de código aberto para aprendizagem de robôs.

Recursos

Dados Sintéticos

Feche a lacuna entre simulação e real criando cenas e objetos virtuais fisicamente precisos para treinar modelos de IA, economizando tempo e custos de treinamento.

Aprendizagem por Reforço

Aplique técnicas de aprendizado por reforço (RL) a qualquer tipo de robô e crie políticas de robôs.

Simulação

Use o framework de simulação de robôs Isaac Sim criado com base no NVIDIA Omniverse para simulações fotorrealistas de alta fidelidade para treinar robôs humanoides

Robôs Humanoides

Acelere o desenvolvimento de robôs humanoides usando o NVIDIA GR00T, o NVIDIA Isaac GR00T uma plataforma de iniciativa de pesquisa e desenvolvimento para modelos de base de robôs de uso geral e pipelines de dados para acelerar a robótica humanoide.

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