Galbot hat ein neues Forschungs-Framework namens PASSAGE vorgestellt. Dieses System ermöglicht humanoiden Robotern, sich geschickt durch unübersichtliche Umgebungen zu bewegen. Roboter können nun niedrige Hindernisse übersteigen, unter Deckenbarrieren hindurchtauchen und sich seitlich durch enge Lücken zwängen.
Die Entwicklung stellt einen wichtigen Schritt in der Robotik dar. Sie verbessert die Fähigkeit von Humanoiden, in komplexen, menschengemachten Räumen zu agieren. Dies ist entscheidend für den zukünftigen Einsatz in Haushalten und am Arbeitsplatz.
Wichtige Erkenntnisse
- PASSAGE kombiniert Wahrnehmung, Bewegungsplanung und Ganzkörperkontrolle.
- Trainingsdaten basieren auf 100 Stunden menschlicher Bewegung in virtuellen Szenen.
- Erfolgsquote in Simulationen liegt bei 98,67% für das Erreichen des Ziels.
- Bei kontaktfreier Zielerreichung beträgt die Erfolgsquote 70,3%.
- Das System läuft auf einem Jetson AGX Orin ohne externe Rechenleistung oder vorgefertigte Karten.
Wie PASSAGE funktioniert
Das PASSAGE-Framework löst ein zentrales Problem in der Robotik: die Anpassung des gesamten Roboterkörpers an die Geometrie des Raumes. Es reicht nicht aus, nur die Füße des Roboters durch eine Lücke zu navigieren. Auch Schultern oder Kopf müssen Kollisionen vermeiden. Das System von Galbot integriert Umweltwahrnehmung, Bewegungsplanung und Ganzkörperkontrolle.
Ein spezieller Planer generiert kurze Bewegungssequenzen. Ein Controller führt diese dann aus und reagiert dabei auf die umgebende Geometrie. Dieses Zusammenspiel ermöglicht es dem Humanoiden, flexibel auf verschiedene Hindernisse zu reagieren, ohne für jeden Typ eine separate Strategie zu benötigen.
Faktencheck
- 100 Stunden menschlicher Bewegungsdaten wurden gesammelt.
- Diese Daten stammen aus 1.500 virtuellen Szenen.
- Das System wurde auf einem Unitree G1-Roboter getestet.
Training und Test unter realen Bedingungen
Das Team von Galbot trainierte PASSAGE mit umfangreichen Daten. Sie sammelten 100 Stunden menschlicher Bewegung in 1.500 virtuellen Szenen. Die menschlichen Operatoren nutzten Virtual Reality und Trägheitsbewegungserfassung, um die Traversierung zu demonstrieren. Diese Daten verbinden menschliche Bewegungen direkt mit der Umgebung, in der sie stattfinden.
In simulierten Tests erreichte das Modell eine Erfolgsquote von 98,67% beim Erreichen des Ziels. Wenn der Roboter das Ziel ohne jeglichen Kontakt zu einem Hindernis erreichen musste, sank die Erfolgsquote auf 70,3%. Diese Zahlen zeigen das hohe Potenzial des Systems, aber auch Bereiche, in denen weitere Verbesserungen notwendig sind.
„Die Fähigkeit, die Körperhaltung an den verfügbaren Raum anzupassen, ist für Humanoide, die in möblierten Räumen und belebten Arbeitsplätzen eingesetzt werden sollen, eine nützliche Eigenschaft.“
Praktische Anwendung und Hardware
Für die physischen Tests kam ein Unitree G1-Roboter zum Einsatz. Dieser Roboter navigierte durch 50 zuvor ungesehene Layouts. Jedes Layout wurde einmal versucht. Die Forscher berichten, dass der Roboter alle 50 Versuche ohne Sturz oder Sicherheitseingriff abschloss. Bei 45 dieser Versuche gab es keinen Kontakt mit Hindernissen.
Der Unitree G1 dient hier als Forschungsplattform. Er unterscheidet sich von Galbots eigenem ET1-Humanoiden, dessen drei Versionen ab 79.000 Yuan kosten. Die aktuelle Veröffentlichung von PASSAGE macht keine Angaben zur Kompatibilität mit dem ET1 oder zur Wahl der Hardware.
Hintergrundinformationen
Galbot forscht intensiv an der Bewegung von Humanoiden. Zuvor stellte das Unternehmen bereits RoboGesture vor, ein System für Echtzeit-Gesten, die mit Sprache koordiniert werden. Auch AstraTennis, eine Live-Tennis-Demonstration mit Humanoiden, wurde bereits präsentiert. PASSAGE ergänzt diese Bemühungen, indem es die Ganzkörperbewegung an die Geometrie alltäglicher Räume anpasst.
Zukünftige Entwicklungen und Herausforderungen
Die aktuellen Ergebnisse sind vielversprechend, aber es handelt sich um Forschungsergebnisse aus einer begrenzten Evaluierung. Sie sind noch kein Beweis für die Zuverlässigkeit im breiten Einsatz. Besonders die kontaktfreie Erfolgsquote von 70,3% zeigt, dass noch Raum für Optimierungen besteht. Das Projektteam arbeitet an der Veröffentlichung des Codes, der bald verfügbar sein soll.
Die Fähigkeit, sich flexibel an die Umgebung anzupassen, ist für Humanoide von großer Bedeutung. Roboter, die in komplexen, dynamischen Umgebungen wie Büros oder Haushalten eingesetzt werden sollen, müssen Hindernisse eigenständig erkennen und umgehen können. PASSAGE bietet hierfür eine konkrete Demonstration dieser Koordination.
Vorteile für den Alltag
- Effizienz: Roboter können Aufgaben in unstrukturierten Umgebungen schneller erledigen.
- Sicherheit: Weniger Kollisionen bedeuten geringeres Beschädigungsrisiko für den Roboter und die Umgebung.
- Vielseitigkeit: Humanoide können in einer breiteren Palette von Anwendungen eingesetzt werden.
Die LiDAR-Technologie liefert dem Roboter Umweltinformationen. Das System läuft auf einem Jetson AGX Orin, einem leistungsstarken Embedded-Computer. Dies bedeutet, dass der Roboter keine vorgefertigten Karten benötigt und auch keine externe Rechenleistung, was seine Autonomie erhöht.
Die Forschung von Galbot trägt maßgeblich dazu bei, Humanoide alltagstauglicher zu machen. Mit jeder neuen Entwicklung wie PASSAGE kommen wir dem Ziel näher, Roboter nahtlos in unser Leben zu integrieren.
