Figure, insansı robot teknolojilerinde uzun süredir çözülmesi zor bir problem olarak görülen tam vücut otonomisini Helix 02 modeliyle mümkün kılmayı hedefliyor. Geçtiğimiz yıl tanıtılan Helix mimarisi daha çok üst gövdeye odaklanıyordu. Ancak Helix 02 ile yürüme, denge kurma ve nesne manipülasyonunu tek ve kesintisiz bir sistem altında birleştiriliyor.
Tek sinir ağı ile tam vücut kontrolü
Helix 02’nin merkezinde, robotun tüm vücudunu doğrudan kamera görüntülerinden ve sensör verilerinden yöneten tek bir birleşik sinir ağı bulunuyor. Bu yapı sayesinde robot, oda ölçeğinde uzun süreli görevleri herhangi bir insan müdahalesi olmadan yerine getirebiliyor.
Bunun en somut örneği, Helix 02’nin tam boyutlu bir mutfakta bulaşık makinesini boşaltıp yeniden doldurabildiği dört dakikalık görev oldu. Robot, bu süre boyunca yürümeyi, nesneleri hassas şekilde kavramayı ve dengesini korumayı tek bir akış içinde gerçekleştiriyor. Görev sırasında herhangi bir sıfırlama yapılmıyor ve dışarıdan yönlendirme gerekmiyor.
Helix 02, Figure 03 platformuyla birlikte gelen yeni donanım yeteneklerini de aktif olarak kullanıyor. Görsel algı, dokunsal geri bildirim ve proprioseptif veriler, tek bir görsel-motor sinir ağı üzerinden robotun tüm eklemlerine bağlanıyor. Baş kamerasının yanı sıra avuç içi kameraları ve parmak uçlarına gömülü dokunsal sensörler, robotun çevresiyle çok daha zengin bir etkileşim kurmasını sağlıyor.
Bu sensörler sayesinde Helix 02, baş kamerasının görüş alanı dışında kalan durumlarda bile nesneleri algılayabiliyor. Parmak uçlarındaki dokunsal sensörler, üç gram gibi son derece düşük kuvvetleri algılayacak hassasiyete sahip. Bu da kağıt veya ataç gibi küçük nesnelerin güvenli şekilde tutulabilmesini mümkün kılıyor.
3 kritik katman
Helix 02 mimarisinin en kritik yeniliği, “System 0” olarak adlandırılan yeni temel katman. System 0, 1.000 saatin üzerinde insan hareketi verisiyle eğitilmiş, tam vücut kontrolüne odaklanan öğrenilmiş bir model olarak tanımlanıyor. Bu sistem, daha önce 109.504 satırlık elle yazılmış C++ koduyla sağlanan denge ve koordinasyon mekanizmalarının yerini alıyor.
Yaklaşık 10 milyon parametreye sahip olan bu sinir ağı, robotun tüm eklem durumlarını ve gövde hareketlerini girdi olarak alıyor ve 1 kHz frekansta eklem seviyesinde kontrol çıktıları üretiyor. Eğitim süreci tamamen simülasyon ortamında gerçekleştiriliyor. Bu sayede model, gerçek dünyaya doğrudan aktarılabiliyor ve farklı robotlar arasında genelleştirilebiliyor.
Helix 02, önceki mimarilerde kullanılan System 1 ve System 2 katmanlarını da geliştirerek kullanmaya devam ediyor. System 2, sahneyi algılayan, dili anlayan ve görevleri semantik düzeyde planlayan katman olarak çalışıyor. Artık yalnızca “ketçabı al” gibi basit komutlarla sınırlı kalmayan bu yapı, “bulaşık makinesine git ve kapağını aç”, “kaseleri tezgaha taşı” gibi çok adımlı görevleri tanımlayabiliyor.
Bu semantik hedefler, System 1 tarafından 200 Hz hızında tam vücut eklem hedeflerine dönüştürülüyor. System 1, tüm sensörlerden gelen verileri kullanarak robotun anlık durumunu değerlendiriyor ve System 0’ın uygulayacağı hareketleri belirliyor. Böylece piksellerden eklemlerdeki torka uzanan, uçtan uca entegre bir kontrol zinciri oluşturulmuş oluyor.
Helix 02’nin en dikkat çekici yönlerinden biri, dakikalar süren kesintisiz görevleri hatasız şekilde sürdürebilmesi. Bulaşık makinesi senaryosunda robot, toplamda 61 ayrı yürüme ve manipülasyon eylemini doğru sırayla gerçekleştiriyor. Nesneleri taşırken yürüyebiliyor, iki kolunu koordineli şekilde kullanabiliyor ve elleri doluyken kalçasını veya ayağını kullanarak çevreyle etkileşime girebiliyor.
Aynı sinir ağı, milimetre ölçeğindeki parmak hareketlerinden oda ölçeğindeki yürüyüşlere kadar dört büyüklük mertebesini kapsayan bir motor kontrol aralığını yönetebiliyor. Bu da sistemin hem hassas hem de geniş ölçekli hareketleri tek çatı altında birleştirebildiğini gösteriyor.
Helix 02, yalnızca büyük ölçekli görevlerde değil, ince motor beceriler gerektiren işlemlerde de önemli ilerlemeler sunuyor. Robot, bir şişe kapağını ezmeden ve kaydırmadan açabiliyor, bir ilaç kutusundan tek bir hapı çıkarabiliyor ve şırıngadan tam olarak 5 ml sıvıyı hassas şekilde verebiliyor. Bu görevler, görsel algının yanı sıra dokunsal geri bildirim ve avuç içi kameralarının birlikte kullanılmasıyla mümkün hale geliyor.
En nihayetinde sisteme uzaktan baktığımızda gördüğümüz şey, işlevleri ayrı ayrı ele alan yaklaşımın terk ediliyor olması. Bunun yerine yeni mimari yürüme, denge ve nesne etkileşimini tek ve sürekli bir davranış olarak ele alıyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/figure-otonom-insansi-robotlar-icin-helix-02-yi-tanitti–201388
