隨著人形機(jī)器人變得越來越先進(jìn)，使用動(dòng)作捕捉系統(tǒng)教會(huì)它們?nèi)绾蜗袢祟愐粯右苿?dòng)成為了人形機(jī)器人領(lǐng)域正在研究的全新方向。本文探討了如何使用Xsens技術(shù)捕捉精確的人類運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，使機(jī)器人能夠通過人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)安全高效地學(xué)習(xí)、適應(yīng)和執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)。

近年來，機(jī)器人技術(shù)和人工智能的融合急劇加速，為人形機(jī)器人開發(fā)的崛起奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)——這些機(jī)器旨在模仿人類，執(zhí)行改善我們?nèi)粘Ｉ畹娜蝿?wù)。工程師們正在探索機(jī)器人模擬人類活動(dòng)的新方法，從家務(wù)雜事到康復(fù)護(hù)理，甚至在工作場所中完成各項(xiàng)復(fù)雜任務(wù)。

人形機(jī)器人領(lǐng)域正在快速發(fā)展，其應(yīng)用范圍從陪伴和接待到對(duì)工人來說太危險(xiǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境?！笆褂萌诵螜C(jī)器人的主要的好處是提高生產(chǎn)率和安全性，”Xsens的產(chǎn)品經(jīng)理丹尼斯說到。“如果機(jī)器人可以在危險(xiǎn)的環(huán)境中承擔(dān)任務(wù)，人類工人的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)大大降低——而且與人類不同，機(jī)器人可以全天候工作，這將進(jìn)一步提高工作效率?！?/p>

“這些應(yīng)用不限于體力勞動(dòng)。我們已經(jīng)有了用吸塵、清掃地板的機(jī)器人，但想象一下，如果同樣的機(jī)器人可以在辦公室環(huán)境中協(xié)助完成重復(fù)的任務(wù)，那么我們就能快速實(shí)現(xiàn)節(jié)省勞動(dòng)力成本，”丹尼斯補(bǔ)充道。雖然如今許多機(jī)器人還只是專門執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，但最近人形機(jī)器人領(lǐng)域的進(jìn)步使機(jī)器人的多功能性和適應(yīng)性比以往更強(qiáng)。

人形機(jī)器人投入實(shí)際使用能夠更好地探索機(jī)器人功能的邊界，允許更自然、有效和靈活的移動(dòng)。

“人工智能的快速進(jìn)步推動(dòng)了這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，”丹尼斯繼續(xù)說道。“機(jī)器人不再只是為單一任務(wù)而編程——它們現(xiàn)在可以學(xué)習(xí)使用人工智能來適應(yīng)不同的場景?！边@項(xiàng)進(jìn)展還允許機(jī)器人執(zhí)行需要精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能的任務(wù)，例如抓取和操縱物體——這些技能只能通過人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來開發(fā)，并由運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)提供支持。

訓(xùn)練人型機(jī)器人

“一些行業(yè)領(lǐng)先的人形機(jī)器人公司正在使用Xsens動(dòng)作捕捉技術(shù)來訓(xùn)練他們的機(jī)器人，”丹尼斯指出。“通過使用Xsens動(dòng)捕系統(tǒng)，您現(xiàn)在可以測量、觀察和分析人類的運(yùn)動(dòng)，并將這些知識(shí)傳遞給機(jī)器人?！?/p>

這個(gè)過程是這樣的：

選擇您的主題——從不同的人群（不同的身高、體型和運(yùn)動(dòng)風(fēng)格）中捕捉運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)-有助于創(chuàng)建符合正常人體的運(yùn)動(dòng)模型。

記錄數(shù)據(jù)——考慮機(jī)器人將要執(zhí)行的任務(wù)。動(dòng)捕演員將完成一系列日?；顒?dòng)，如在工廠工作或拾取物體，以生成數(shù)小時(shí)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)供機(jī)器人學(xué)習(xí)。

應(yīng)用和適應(yīng)——有了這些數(shù)據(jù)，機(jī)器人就會(huì)模仿這些動(dòng)作，使用人工智能來歸納和應(yīng)用它們?cè)诟鞣N現(xiàn)實(shí)世界場景中所學(xué)到的東西。

訓(xùn)練數(shù)據(jù)的作用

人工智能允許機(jī)器人通過模仿從真實(shí)人類動(dòng)作收集的數(shù)據(jù)來進(jìn)行學(xué)習(xí)?！叭斯ぶ悄苁褂肵sens運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，”丹尼斯解釋道。Xsens慣性傳感器將采集關(guān)節(jié)位置、速度和旋轉(zhuǎn)信息并將其流式傳輸至電腦或數(shù)據(jù)庫中以供AI調(diào)用。

“Xsens是可擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集的黃金標(biāo)準(zhǔn)，”丹尼斯說?！八愿呔?、低延遲和超強(qiáng)擴(kuò)展能力而聞名，該系統(tǒng)支持無縫捕捉數(shù)百名執(zhí)行任務(wù)的工人的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，供機(jī)器人學(xué)習(xí)。這種強(qiáng)大的組合使機(jī)器人訓(xùn)練速度提升至六倍速?！?/p>

Xsens系統(tǒng)中的慣性測量單元(IMU)可采集高保真運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，捕捉人體的細(xì)微運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。與光學(xué)系統(tǒng)不同，Xsens套裝不需要相機(jī)設(shè)置，允許人類主體在任何環(huán)境中自由移動(dòng)?！耙粋€(gè)人的數(shù)據(jù)可以訓(xùn)練多個(gè)機(jī)器人，”丹尼斯指出。Xsens系統(tǒng)不受磁場干擾，這在擁有電磁場的訓(xùn)練環(huán)境中至關(guān)重要。

隨著話題從如何制造人形機(jī)器人轉(zhuǎn)移到如何最大限度地發(fā)揮它們的能力。答案很清楚:“根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，毫無疑問——Xsens是可擴(kuò)展人形機(jī)器人的優(yōu)先解決方案?！钡つ崴拐f到。

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