Mobile ALOHA是一款谷歌DeepMind團隊和史丹福大學華人團隊合作研發的通用機器人。
Mobile ALOHA設計主要包括四大特點：低成本、以人類步行速度移動、全身遠程操控、可在無外部電源情況下連續工作。Mobile ALOHA設計了一個將操作者的身體與機器人底座相連的系統。系統的移動速度與人類行走的速度類似，大約每秒1.42米。操作者通過背帶與底座相連，並通過拉動底座來控制機器人的移動。同時，Mobile ALOHA系統還增加了遠程控制系統，除了加裝的輪式底座外，系統還包括了兩個手腕攝像頭和一個頂部攝像頭，用於捕捉操作過程中的視覺信息。
基本介紹
- 外文名：Mobile ALOHA
- 用途：烹飪、家務等
- 類型：輕型
- 重量：75公斤
工作原理,設計特點,參數配置,套用能力,
工作原理
Mobile ALOHA基於ALOHA（一種低成本開源硬體）雙手遙控系統構建，結合了移動底座的移動性和ALOHA系統的雙手操縱能力。
ALOHA即A Low-cost Open-source Hardware System for Bimanual Teleoperation，是一個低成本的開源雙手遙控操作硬體系統，即開源機械臂。其算法Action Chunking with Transformers （ACT）採用了神經網路模型Transformers，因此具備模仿學習能力。只需要15分鐘的演示，機械臂就可以學會一個動作——直接從真實演示中執行端到端模仿學習，並通過自定義遠程操作界面收集。
一般來說，在開發通用機器人的過程中，開發團隊會讓其在人類提供的演示中進行模仿學習。但大部分物理世界中的複雜任務，都需要機器人全身協同以及靈巧操作，而非簡單的移動或操作。Mobile ALOHA不同的地方在於，它能夠通過克隆監督行為來模仿複雜任務。通過監督行為克隆和每項任務的50次演示，該項目將移動操作任務的性能提高了90%，突破了機器人自主處理複雜任務的場景。例如，它可以實現烹飪複雜的菜系、擦玻璃、把鍋放進儲物櫃等複雜家務勞動。
設計特點
- 綜述
Mobile ALOHA的設計主要包括四大特點：低成本、以人類步行速度移動、全身遠程操控、可在無外部電源情況下連續工作。
- 成本
團隊公布了系統的開發成本，整套系統總價僅需32000美元。其中包括機器人硬體、記載電源和計算設備、攝像頭、感測器、組裝和維護費用以及開源的軟體部分。而招商證券研報顯示，當前市場上關注度最高的通用機器人特斯拉Optimus BOM的成本約為41381美元。
- 以人類步行速度移動
Mobile ALOHA團隊在控制機器人的移動和遠程操控上都進行了改進。Mobile ALOHA設計了一個將操作者的身體與機器人底座相連的系統。系統的移動速度與人類行走的速度類似，大約每秒1.42米。操作者通過背帶與底座相連，並通過拉動底座來控制機器人的移動。
- 全身遠程操控
Mobile ALOHA系統還增加了遠程控制系統，除了加裝的輪式底座外，系統還包括了兩個手腕攝像頭和一個頂部攝像頭，用於捕捉操作過程中的視覺信息。
參數配置
Mobile ALOHA 配備有 2 個腕部攝像頭，和 1 個頂部攝像頭，並配有移動電源和本地計算模組，在其自主執行時只使用 2 個 ViperX 300。兩隻手臂的最低 / 最高高度分別為 65 厘米 /200 厘米，並可以從底座向四周最長能夠伸出 100 厘米。
算力方面，Mobile ALOHA 的“大腦”其實是一台筆記本電腦，根據官方公布資料，其配置為英特爾第十二代酷睿處理器 i7-12800H，顯示卡則採用了英偉達 RTX3070ti。
為了讓機器人具備更大的活動範圍，研發團隊在組建 Mobile ALOHA 時選擇了將 AgileX Tracer AGV（Tracer）作為了移動底座，這原本是一個專為倉庫物流設計的移動平台，其移動速度可以達到 1.6m/s、最大有效載荷為 100kg，由於全套資料均為開源，因此在組建過程中，其他人也可以根據自身需求對方案做進一步DIY。
除了硬體以外，Mobile ALOHA 還通過加入數據和視覺的學習能力，也就是當下比較流行的 " 大模型 " 人工智慧。Mobile ALOHA 的學習能力由兩部分組成，包括靜態 ALOHA 數據集以及基於視覺識別或手動操控獲得“模仿能力”。
套用能力
已經開源的靜態 ALOHA 數據集總共有 825 個演示任務，包括密封袋子、拿起叉子、包裝糖果、撕紙巾、打開帶蓋塑膠杯、玩桌球、使用咖啡機、翻轉鉛筆、固定魔術貼電纜、裝上電池和操作螺絲刀等等。
演示中，研究人員每個任務只用了 50 個演示就可以讓Mobile ALOHA機器人開始學會做這件事，比如連續 9次擦拭灑在桌子上的葡萄酒，連續5次乘坐電梯。最終Mobile ALOHA完成了從備菜烹飪到最後清掃收拾的所有環節。
在烹飪環節，Mobile ALOHA除了可以執行切菜的固定動作以外，也學會了顛勺、擺盤等操作。在收拾的過程中，它既能夠挪動對椅子這樣體積較大且笨重的家具，同時也能夠對盤子這樣體積小且光滑的物品的抓握與清潔。
