Robôs Humanoides
Acelere o desenvolvimento de robótica com IA avançada.
Cargas de Trabalho
Robótica
Simulação / Modelagem / Design
Setores
Hardware/Semicondutores
Área da Saúde e Ciências Biológicas
Manufatura
Varejo/ Bens de Consumo Embalados
Cidades/Espaços Inteligentes
Objetivo de Negócios
Inovação
Retorno do Investimento
Produtos
NVIDIA Isaac Lab
NVIDIA Isaac Sim
NVIDIA Isaac GROOT
NVIDIA Jetson Thor
NVIDIA Omniverse
Visão Geral
A Próxima Era da IA Física
Os robôs humanoides de uso geral são criados para se adaptar rapidamente aos espaços de trabalho urbanos e industriais existentes centrados em humanos, ajudando a enfrentar tarefas tediosas, repetitivas ou fisicamente exigentes.
Esses robôs estão encontrando seu caminho desde as fábricas até as instalações da área da saúde, onde estão ajudando humanos e aliviando a falta de mão de obra com automação.
No entanto, a criação de robôs humanoides apresenta camadas de complexidades e desafios de engenharia. Isso inclui a replicação da percepção semelhante à humana, os graus de liberdade, a destreza, a mobilidade, a cognição e o controle de todo o corpo.
Isso exige um progresso acelerado nos campos e tecnologias de pesquisa em robótica, como inteligência artificial, machine learning, simulação baseada em física, tecnologias de sensores, computação incorporada e mecatrônica.
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Links Rápidos
Implementação Técnica
Avanço no Desenvolvimento de Robôs Humanoides
A NVIDIA está desenvolvendo sistemas acelerados, blueprints, ferramentas, serviços, algoritmos e outras tecnologias de robôs que podem ser usadas para criar robôs de uso geral e com fator de forma humano.
Solução de Três Computadores
Os robôs humanoides precisam detectar, planejar e agir de forma autônoma em um determinado ambiente, o que envolve o processamento de grandes quantidades de dados em tempo real. Isso requer o treinamento de modelos base que impulsionam o cérebro do robô, simulando e validando o cérebro do robô e, finalmente, implantando esses cérebros e o software associado no robô real.
Os três sistemas de IA são:
- Um supercomputador de IA da NVIDIA: um NVIDIA DGX™ com processadores NVIDIA H100 ou B100, para treinamento de modelos de IA física generativa e potentes e modelos base de robótica.
- Um computador NVIDIA OVX™ com GPUs NVIDIA RTX™ para geração de dados sintéticos, aprendizagem de robôs e testes em simulação, com frameworks de simulação como o NVIDIA Isaac Sim™ e o Isaac™ Lab, criados com base no NVIDIA Omniverse™.
- Um computador de execução em um robô, como o NVIDIA Jetson Thor™, criado com base na arquitetura Blackwell da NVIDIA, que pode executar inferência de baixa latência e alto rendimento.
NVIDIA Isaac GR00T
GR00T é uma iniciativa de pesquisa e plataforma de desenvolvimento para modelos base de robôs de uso geral e pipelines de dados para acelerar a robótica humanoide.
Modelos Base de Robôs
Os robôs humanoides precisam de diversas habilidades para várias tarefas, exigindo tradicionalmente modelos de IA separados e caros. Os modelos base robóticos resolvem isso treinando com dados amplos, desenvolvendo habilidades generalizáveis. Isso permite que os robôs se adaptem a diferentes tarefas e ambientes.
O NVIDIA Isaac GR00T N é o primeiro modelo base aberto do mundo para raciocínio e habilidades generalizadas de robôs humanoides. Esse modelo transversal usa entradas multimodais, incluindo linguagem e imagens, para executar tarefas de manipulação em diversos ambientes. GR00T N foi treinado em um extenso conjunto de dados humanoides consistindo de dados reais capturados, dados sintéticos gerados com os componentes do blueprint NVIDIA Isaac GR00T-Mimic e dados de vídeo em escala da internet. É adaptável por meio de pós-treinamento para aplicações, tarefas e ambientes específicos.
Frameworks de Aprendizagem e Simulação de Robôs
A simulação é fundamental para desenvolvedores treinarem robôs humanoides em uma variedade de ambientes e condições fisicamente precisos, antes de implantá-los no mundo real.
Os frameworks de simulação e aprendizagem de robôs, como o NVIDIA Isaac Sim e o Isaac Lab, criados com base na plataforma Omniverse, permitem simulações fisicamente precisas para o treinamento e a validação de vários agentes de robôs humanoides em paralelo.
O Isaac Lab é um framework de aprendizagem de robôs unificada de código aberto criado com base no Isaac Sim que pode ser usado para aplicar essas técnicas de aprendizagem para treinar uma política de robôs. As políticas de robôs treinadas podem ser validadas no Isaac Sim, uma aplicação de referência para criação, simulação e testes de humanoides em ambientes virtuais baseados em física.
Workflows GR00T
Geração e Processamento de Dados
A coleta de conjuntos de dados extensos e de alta qualidade para isso pode ser desafiadora, dispendiosa e demorada. Os dados sintéticos, gerados a partir de simulações físicas precisas, enfrentam esse desafio acelerando a coleta de dados e fornecendo a diversidade necessária para generalizar os modelos de aprendizagem de robôs.
O blueprint NVIDIA Isaac GR00T-Dreams gera grandes quantidades de dados de trajetórias sintéticas usando os world foundation models do NVIDIA Cosmos™, impulsionados por uma única imagem e instruções de linguagem. Isso permite que os robôs aprendam novas tarefas em ambientes desconhecidos sem a necessidade de dados específicos de teleoperação.
O blueprint GR00T-Dreams complementa o blueprint GR00T-Mimic. Enquanto o GR00T-Mimic usa o Omniverse e o Cosmos para aumentar os dados existentes, o GR00T-Dreams usa o Cosmos para gerar dados totalmente novos.
Manipulação Hábil
A funcionalidade de compreensão dos robôs humanoides requer habilidades de manipulação de objetos semelhantes às humanas, capazes de executar tarefas de manipulação tanto grosseiras quanto detalhadas. GR00T-Dexterity é um pacote abrangente de modelos e políticas criados usando uma abordagem baseada em aprendizagem por reforço, combinada com workflows de referência, para permitir o desenvolvimento desses recursos avançados.
Mobilidade
A navegação de uso geral em ambientes complexos e dinâmicos requer um ajuste extensivo. Com o workflow de referência GR00T-Mobility, você pode criar um generalista de mobilidade para navegar por várias configurações e incorporações de robôs.
Controle de Corpo Inteiro
Alcançar o controle de todo o corpo em robôs humanoides é desafiador, exigindo tanto manipulação estável quanto locomoção robusta. O GR00T-Control aborda essa questão com um pacote de modelos avançados de planejamento e controle de movimento, políticas e workflows de referência, simplificando o desenvolvimento de sistemas de controle eficazes.
Ao usar o aprendizado de imitação e conjuntos de dados teleoperados, o GR00T-Control facilita o treinamento para políticas robustas de movimento de todo o corpo, permitindo que robôs humanoides aprendam habilidades de manipulação e locomoção.
Percepção de Robôs Baseada em IA
Para melhorar a consciência situacional e a eficiência de interação, os robôs humanoides exigem memória de longo prazo para eventos, espaços, ambientes personalizados e respostas conscientes do contexto.
O GR00T-Perception permite isso com um pacote robusto de bibliotecas de percepção, modelos base e workflows de referência criados no Isaac Sim e no Isaac ROS. Essas ferramentas integram tecnologias avançadas, como modelos de linguagem de visão e memória aumentada por recuperação para aprimorar a percepção, a cognição e a adaptabilidade em robôs humanoides.
A Plataforma de Computação de Última Geração em Robôs
O hardware robótico também é crucial para executar um conjunto de modelos de IA multimodal que capacitam humanoides com o desempenho, a latência e a segurança funcional corretos em diversas condições.
O NVIDIA Jetson AGX Thor, baseado na arquitetura de GPU Blackwell da NVIDIA, oferece computação de IA de altíssimo desempenho e um novo mecanismo transformador. Isso oferece a superpotência de IA necessária no edge para permitir a nova geração de humanoides.
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