技能+1！虛擬動點OptiTrack助力斯坦福大學(xué)實現(xiàn)全身遙操作

    近日，斯坦福大學(xué)TWIST（全身遙操作模仿系統(tǒng)）正將人類的全身運(yùn)動實時轉(zhuǎn)化為機(jī)器人行動，開啟通用機(jī)器人智能的新時代。相較于傳統(tǒng)遙操作系統(tǒng)局限于單一任務(wù)的訓(xùn)練，虛擬動點OptiTrack系統(tǒng)加持下的TWIST系統(tǒng)則將復(fù)雜場景下的機(jī)器人全身協(xié)調(diào)運(yùn)動變成現(xiàn)實，讓機(jī)器人展現(xiàn)出前所未有的靈活性。

    從人類運(yùn)動到機(jī)器人智能的橋梁

    傳統(tǒng)遙操作系統(tǒng)難以應(yīng)對日常生活復(fù)雜任務(wù)，如雙手持物用腳開門或彎腰清理床底，因其缺乏全身協(xié)調(diào)能力。TWIST通過實時模仿人類運(yùn)動，遙操作人形機(jī)器人完成抬箱子、踢足球、側(cè)身行走及華爾茲舞等任務(wù)，需上肢、下肢和軀干同步協(xié)作。TWIST將遙操作轉(zhuǎn)化為“實時運(yùn)動重定向和追蹤”任務(wù)，利用高精度數(shù)據(jù)，再通過重定向算法生成機(jī)器人關(guān)節(jié)位置和根速度目標(biāo)，最后由結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)和行為克隆的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器驅(qū)動。斯坦福團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)，高品質(zhì)實時數(shù)據(jù)是關(guān)鍵，虛擬動點OptiTrack系統(tǒng)以光學(xué)追蹤技術(shù)提供高精度、低延遲數(shù)據(jù)，支持從模擬到真實世界的無縫應(yīng)用。

    精準(zhǔn)捕獲，實時傳輸

    在TWIST項目中，OptiTrack系統(tǒng)憑借高精度、低延遲、高幀率等優(yōu)勢，直接解決了實時遙操作中的兩大痛點：延遲和準(zhǔn)確性。斯坦福研究團(tuán)隊通過OptiTrack系統(tǒng)捕捉了亞毫米級的人類全身關(guān)節(jié)高精度數(shù)據(jù)，并以高幀率重定向轉(zhuǎn)化為機(jī)器人目標(biāo)，同時，OptiTrack系統(tǒng)的魯棒性確保了即使在遮擋或快速運(yùn)動下，數(shù)據(jù)也不會丟失或扭曲，有效避免了根位置漂移問題，確保機(jī)器人步態(tài)穩(wěn)定。并且，OptiTrack系統(tǒng)的實時性能成為TWIST低延遲遙操作的關(guān)鍵。

虛擬動點OptiTrack系統(tǒng)為TWIST提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)

    從踢球到舞蹈的全身協(xié)調(diào)

    TWIST項目的演示視頻展示了虛擬動點OptiTrack系統(tǒng)的實際貢獻(xiàn)。以“腿部操縱”為例，機(jī)器人能雙手持物同時用腳踢開門或大力踢足球。OptiTrack系統(tǒng)的高頻追蹤捕捉到了踢球瞬間的根速度變化，確保機(jī)器人不失衡。斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊提到，純強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制器易出現(xiàn)猶豫行為，但結(jié)合OptiTrack系統(tǒng)訓(xùn)練出的控制器更平滑。

    在表達(dá)性運(yùn)動中，如與人類共舞華爾茲，OptiTrack系統(tǒng)的精度讓機(jī)器人捕捉到微妙的手臂擺動和步態(tài)同步。無論是Unitree G1還是Booster T1的本體運(yùn)動都具備更為穩(wěn)定和精準(zhǔn)的表現(xiàn)。

    這些實際案例證明，虛擬動點OptiTrack系統(tǒng)不僅提供高精度的數(shù)據(jù)，更是提升系統(tǒng)魯棒性的催化劑，實現(xiàn)前所未有的可達(dá)性——機(jī)器人幾乎能用手觸及腳趾。

Booster T1與Unitree G1

    斯坦福大學(xué)的TWIST項目標(biāo)志著人形機(jī)器人全身遙操作的里程碑，而虛擬動點OptiTrack系統(tǒng)不僅解決了數(shù)據(jù)瓶頸，還賦予機(jī)器人人類般的靈巧與協(xié)調(diào)，推動了從實驗室到現(xiàn)實的跨越。我們同樣期待，在虛擬動點的數(shù)據(jù)與訓(xùn)練服務(wù)支持下，幫助更多機(jī)器人伙伴實現(xiàn)科研成果和本體能力的突破，虛擬動點也將站在AI與空間計算的基礎(chǔ)上，持續(xù)助力人類與機(jī)器的和諧共融。