Robot Learning

Entraîner les politiques robotiques en simulation.

Boston Dynamics

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Développer des politiques robotiques généralistes

Les robots préprogrammés fonctionnent à l'aide d'instructions fixes dans des environnements définis, ce qui limite leur adaptabilité face aux changements inattendus.

Les robots basés sur l'IA abordent ces limitations grâce à un apprentissage basé sur la simulation, ce qui leur permet de percevoir, de planifier et d'agir de manière autonome dans des conditions dynamiques. Grâce à l'apprentissage robotique, les utilisateurs peuvent acquérir et affiner de nouvelles compétences en utilisant des politiques apprises (ensembles de comportements pour la navigation, la manipulation, et bien plus encore) pour améliorer leurs prises de décision dans diverses situations.

Avantages de l'apprentissage des robot en simulation

Flexibilité et évolutivité

Itérez, affinez et déployez des politiques robotiques pour les scénarios réels à l'aide d'une variété de sources de données provenant de vos données réelles capturées par des robots et de vos données synthétiques en simulation. Cela fonctionne pour n'importe quelle forme de robot, telle que les robots mobiles autonomes (AMR), les bras robotiques et les robots humanoïdes. L'approche basée sur la simulation vous permet également d'entraîner rapidement des centaines ou des milliers d'instances de robots en parallèle.  

Développement des compétences accéléré

Entraînez les robots dans des environnements simulés pour s'adapter aux nouvelles variations de tâches sans avoir besoin de reprogrammer le matériel robotique physique. 

Environnements physiquement précis

Modélisez facilement des facteurs physiques tels que les interactions avec les objets (rigides ou déformables), les frottements, etc., pour réduire considérablement l'écart entre la simulation et la réalité.  

Environnement de test sécurisé

Testez des scénarios potentiellement dangereux sans risquer la sécurité du personnel ni endommager l'équipement.

Réduction des coûts

Évitez le fardeau des coûts de collecte et d'étiquetage de données réelles en générant de grandes quantités de données synthétiques, en validant les politiques robotiques entraînées en simulation et en déployant les robots plus rapidement. 

Algorithmes d'apprentissage robotique

Les algorithmes d'apprentissage robotique, tels que l'apprentissage par imitation ou l'apprentissage par renforcement, peuvent aider les robots à généraliser les compétences acquises et à améliorer leurs performances lorsqu'ils changent ou expérimentent de nouveaux environnements. Il existe plusieurs techniques d'apprentissage, notamment :

  • Apprentissage par renforcement : approche par essais et erreurs lors de laquelle le robot reçoit une récompense ou une pénalité en fonction des actions qu'il entreprend. 
  • Apprentissage par imitation : le robot peut apprendre à partir de démonstrations humaines de tâches. 
  • Apprentissage supervisé : le robot peut être entraîné à l'aide de données étiquetées pour apprendre des tâches spécifiques.
  • Politique de diffusion : le robot utilise des modèles génératifs pour créer et optimiser ses actions pour obtenir les résultats souhaités.
  • Apprentissage auto-supervisé : lorsque les ensembles de données étiquetées sont limités, les robots peuvent générer leurs propres étiquettes d'entraînement à partir de données non étiquetées pour extraire des informations significatives.

Enseignez aux robots à apprendre et à s'adapter

Un workflow robotique typique de bout en bout implique le traitement des données, l'entraînement des modèles, la validation en simulation et le déploiement sur un robot réel.

Traitement des données : pour combler les lacunes en matière de données, vous pouvez envisager un ensemble diversifié de sources de données de haute qualité en combinant des données à l'échelle du Web, des données synthétiques et des données robotiques en direct. 

Entraînement et validation en simulation : les robots doivent être entraînés et déployés pour des scénarios définis par des tâches et nécessitent des représentations virtuelles précises des conditions réelles. Le framework open source NVIDIA Isaac™ Lab peut aider à entraîner des politiques robotiques en utilisant des techniques d'apprentissage par renforcement et d'imitation dans une approche modulaire. Isaac Lab peut également être utilisé avec les plateformes de simulation de développement NVIDIA Isaac Sim™ ou MuJoCo pour le prototypage et le déploiement rapides de politiques robotiques.

Une fois le robot entraîné, ses performances peuvent être validées dans Isaac Sim, une application de simulation robotique de référence basée sur NVIDIA Omniverse™

Déploiement sur le robot réel : les politiques robotiques et les modèles d'IA entraînés peuvent être déployés sur des ordinateurs robotiques NVIDIA Jetson™ qui fournissent les performances et la sécurité fonctionnelle nécessaires pour un fonctionnement autonome.

NVIDIA Isaac GR00T pour les développeurs de robots humanoïdes

L'apprentissage par imitation, un sous-ensemble de l'apprentissage des robots, permet aux humanoïdes d'acquérir de nouvelles compétences en observant et en imitant des démonstrations humaines expertes. Cependant, la collecte de ces vastes ensembles de données de haute qualité dans le monde réel est fastidieuse, longue et coûteuse.

NVIDIA Isaac GR00T contribue à relever ces défis en fournissant aux développeurs de robots humanoïdes des modèles de fondation pour robots, des pipelines de données et des frameworks de simulation.

NVIDIA Isaac GR00T N1 est le premier modèle de fondation ouvert au monde pour le raisonnement et les compétences des robots humanoïdes généralisés. Ce modèle d'incarnation croisée utilise des entrées multimodales, notamment un langage et des images, pour effectuer des tâches de manipulation dans divers environnements.

Le modèle Isaac GR00T pour la génération de mouvements par manipulation synthétique est un workflow de simulation pour l'apprentissage par imitation qui permet aux développeurs de générer des ensembles de données exponentiellement volumineux à partir d'un petit nombre de démonstrations humaines.

Fourier

Si vous êtes une entreprise de robots humanoïdes ou que vous créez des logiciels pour robots humanoïdes, le programme de développement de robots humanoïdes de NVIDIA vous donne accès à des outils et à des technologies avancés, notamment Isaac GR00T, Isaac Sim, Isaac Lab, OSMO et plus encore.

Commencer

Construisez des robots adaptables avec des politiqus robustes, basées sur la perception et entraînés en simulation à l'aide de NVIDIA Isaac Lab le framework modulaire open source pour l'apprentissage des robots.

Ressources

Données synthétiques

Comblez le fossé entre simulation et réalité en créant des scènes et des objets virtuels précis sur le plan physique pour entraîner des modèles d'IA, tout en économisant du temps et de l'argent.

Apprentissage par renforcement

Appliquer les techniques d'apprentissage par renforcement (RL) à tout type de robot et développer des politiques robotiques.

Simulation

Utilisez le framework de simulation robotique Isaac Sim basé sur NVIDIA Omniverse pour des simulations photoréalistes haute fidélité afin d'entraîner des robots humanoïdes

Robots humanoïdes

Accélérez le développement de robots humanoïdes à l'aide de NVIDIA GR00T, une initiative de recherche et de développement pour les modèles de fondation de robots à usage général et les pipelines de données pour accélérer la robotique humanoïde.

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