Руки новейшего человекоподобного робота Xiaomi могут “потеть”.

Самым неожиданным новым продуктом Xiaomi за последнее время стал не автомобиль или телефон, а человекоподобный робот, который еще официально не выпущен: Xiaomi CyberOne V2.

Впервые устройство было представлено публике на конференции для инвесторов Xiaomi позавчера.

Он не бегал, не прыгал и не делал сальто назад; он просто тихо стоял там, как хорошо подготовленный сотрудник, раздавая подарки гостям, пожимая руки и приветствуя их рукопожатиями.

Компания Xiaomi пока не опубликовала официальные технические характеристики, но, согласно утечкам в интернете, человекоподобный робот Xiaomi CyberOne V2 имеет высоту 178 см и весит приблизительно 52 кг.

К другим параметрам относятся скорость передвижения робота, составляющая приблизительно 0,98 м/с, и грузоподъемность одной руки, способной выдерживать вес до 3 кг. Для сравнения, ранее выпущенный робот Unitree H2 имел максимальную скорость передвижения 3,3 м/с, максимальную нагрузку на руку 15 кг и номинальную грузоподъемность 7 кг.

В основе Xiaomi CyberOne V2 явно не лежат функции ходьбы и поднятия тяжестей. Самой примечательной особенностью на этот раз является переработанная рука робота Xiaomi.

Эти руки выполнены в масштабе 1:1 по образцу руки взрослого мужчины, с 22-27 степенями свободы. Они могут не только выполнять задачи в деликатных промышленных условиях, такие как быстрое затягивание винтов и вращение шпилек в ладони, но и щипать перья и трогать воздушные шарики.

Что еще более удивительно, на этих руках также имеются человеческие потовые железы.

В других утечках также упоминается, что Xiaomi CyberOne V2 использует свою базовую модель эмоционального ИИ для распознавания выражений лица и голоса, обеспечивая тем самым соответствующую интерактивную обратную связь.

Однако некоторые американские пользователи сети отметили, что Xiaomi CyberOne V2 слишком похож на Tesla Optimus, и Маск был прав, не раскрывая никакой информации об Optimus заранее.

Ранее Маск заявлял, что задержка с презентацией Optimus V3 была вызвана желанием предотвратить его копирование конкурентами, и что его следует максимально скрывать до начала массового производства.

Ловкость рук является узким местом в аппаратной части роботов.

Как с технологической точки зрения, так и с точки зрения рынка капитала, развитие робототехники в последнее время происходит очень быстро: почти каждый день выделяется финансирование на разработку системы воплощенного интеллекта.

Благодаря впечатляющей работе ног, робот-участник полумарафона побил человеческий рекорд, преодолев отметку в один час.

Однако, когда речь заходит о «ручном управлении», такие задачи, как перелистывание страниц или завязывание шнурков, которые являются повседневными действиями для человека, по-прежнему остаются несбыточной мечтой для роботов.

Суть воплощенного интеллекта заключается в том, как мозг робота взаимодействует с реальным миром через его физическое тело, а ловкость рук стала самым большим аппаратным препятствием на пути к идеальному взаимодействию.

Несколько компаний, занимающихся робототехникой, проводили исследования проблемы ловкости рук. Компания BrainCo ранее выпустила интеллектуальную ловкую руку BrainCo Revo 3, обладающую 21 степенью свободы, интегрирующую тактильную обратную связь по всей ладони и визуально-тактильную обратную связь на кончиках пальцев, а также совместимую с экосистемой с открытым исходным кодом.

В официальном демонстрационном видео эта рука превосходит диапазон движений человеческой руки и выполняет 33 различных хватательных движения. Она может собирать кубик Рубика обеими руками, пользоваться ножницами и четками, среди прочего.

Проблема создания ловких рук заключается в том, что одновременно существуют тупиковые ситуации как в программном, так и в аппаратном обеспечении. В программном плане необходимо перенаправить движения человеческой руки на движения роботизированной; в аппаратном плане сложно обеспечить, чтобы маленькие приводы внутри пальцев были одновременно мощными, чувствительными и надежными.

В данном контексте термин «перенаправление» можно понимать как преобразование положения, траектории движения кончиков пальцев и контактного взаимодействия человеческой руки в углы суставов и управляющие команды, которые может выполнять роботизированная рука.

Однако размер, количество суставов и диапазон движений человеческих и роботизированных рук не совсем совпадают. Действия, естественные для человека, могут стать недоступными, вызывать проскальзывание или иметь неправильные точки контакта при непосредственном нанесении на роботизированную руку.

С точки зрения конструкции, шарниры ножек обычно имеют больше пространства, что позволяет использовать двигатели с большими радиусами и более высокой плотностью крутящего момента, упрощая применение низких передаточных чисел или квазипрямых приводных решений. Например, передаточное число 6:1 означает, что на каждые 6 оборотов двигателя выходной вал совершает 1 оборот; скорость уменьшается, но выходной крутящий момент увеличивается.

В пальцах такого пространства нет. Двигатель необходимо уменьшить до размеров, позволяющих ему поместиться внутри сустава пальца, и при геометрически подобных условиях крутящий момент двигателя приблизительно уменьшается пропорционально кубу характеристической длины. Если линейный размер уменьшить до 1/10, крутящий момент может составлять лишь порядка 1/1000 от исходного.

При недостаточном крутящем моменте обычно используют более высокое передаточное число, например, 100:1, 200:1 или даже 288:1.

Высокая степень редукции также имеет свои прямые последствия: трение, люфт, потеря эффективности и отраженная инерция — все это затрудняет управление. Палец, который очень ловок в симуляции, в реальности может стать жестким и тупым, теряя плавность при контакте, что затрудняет точную манипуляцию.

Согласно предыдущей статье Xiaomi Technology, посвященной бионической руке с тактильной обратной связью по всей ладони, компания Xiaomi, стремясь к полному повторному использованию данных о человеке, также добилась значительных успехов в воссоздании бионической руки CyberOne V2.

1:1. Идеальная биомиметичность: объем бионической руки значительно уменьшен на 60%, ее размеры идентичны размерам руки взрослого мужчины. Одновременно она обладает на 64% большим количеством степеней свободы, имея 22-27 степеней свободы (DoF), а диапазон досягаемости и распределение инерции почти соответствуют показателям настоящей человеческой руки.

Полное тактильное покрытие ладони: если обзор робота ограничен, он, по сути, не может нормально функционировать. Компания Xiaomi представила решение с тактильными перчатками, увеличивающее площадь покрытия тактильных датчиков по всей ладони до 8200 квадратных миллиметров. Люди могут надевать их для прототипирования, а робот может идеально перенять «ощущение» прикосновения.

150 000 циклов затяжки: В лаборатории или демонстрационном видеоролике сжать чашку легко, но на заводе после 10 000 последовательных циклов затяжки винтов сухожилия, пружины и втулки робота сломаются. Бионическая рука Xiaomi на данный момент превысила 150 000 циклов в реальных условиях захвата.

Самой уникальной деталью являются «потовые железы» на ловкой руке.

Для создания таких невероятно ловких рук компании Xiaomi пришлось также разместить несколько двигателей в единственном предплечье робота.

В практических приложениях один двигатель может генерировать более 100 Вт мощности, из которых 30 Вт напрямую преобразуются в тепло, что легко приводит к перегоранию проводки. В условиях ограниченного пространства без большого внешнего вентилятора они вдохновились процессом «потения для рассеивания тепла», характерным для человеческого организма.

Компания Xiaomi использовала 3D-печать металлом для создания миниатюрного канала жидкостного охлаждения внутри компактной конструкции предплечья. Микронасос передает тепло, а затем охлаждение достигается за счет испарения воды, которая поглощает тепло и охлаждает устройство.

В ходе реальных испытаний эта биомиметическая система потовых желез испаряла всего 0,5 мл воды в минуту, обеспечивая при этом активное рассеивание тепла мощностью приблизительно 10 Вт.

Помимо рук, у робота есть ещё и мозг.

Аппаратное обеспечение постоянно совершенствуется, а модели развиваются параллельно.

Два месяца назад компания Xiaomi открыла исходный код Xiaomi-Robotics-0, модели VLA (Vision-Language-Motion) для воплощенного интеллекта.

В официальном твите от Xiaomi Technology компания также опубликовала в открытом доступе полный процесс постобучения на реальном устройстве.

Наиболее наглядные данные показывают, что, основываясь на предварительной подготовке, после обучения на реальном устройстве с 20 часами выполнения заданий, модель Xiaomi-Robotics-0 может освоить сложную задачу «помещения наушников в чехол» и непрерывно хранить несколько наушников.

Одна из примечательных технических деталей в этом процессе после обучения — это решение проблемы «эффекта лени».

Для обеспечения плавных движений роботов в отрасли обычно используются асинхронные рассуждения и методы «префиксации действий», позволяющие новым действиям естественным образом переходить от инерции предыдущего действия. Однако это может привести к тому, что ИИ станет «ленивым»: чрезмерно полагаться на инерцию движения и избирательно игнорировать визуальную обратную связь в реальном времени с камер.

Xiaomi использовала три механизма для борьбы с этой проблемой: адаптивную взвешенную функцию потерь, маску внимания Λ-типа и случайное затенение префиксных действий. Проще говоря, она намеренно создает ситуации «неполного ответа» для модели во время обучения, заставляя ее обращать внимание на текущий визуальный сигнал.

Интеграция аппаратных и программных возможностей позволила использовать роботов Xiaomi уже на автомобильных заводах. На станции установки самонарезающих гаек они достигли 3 часов непрерывной работы с показателем успешности установки до 90,2% и могут поддерживать высокоскоростной цикл производственной линии в 76 секунд.

Роботы начинают массовую доставку.

Ранее Tesla полностью остановила производство моделей Model S/X, чтобы освободить место для роботов.

В ходе телефонной конференции по итогам первого квартала Маск объявил, что третье поколение Optimus V3, как ожидается, будет представлено в середине года, а производство начнётся в конце июля — августе на заводе во Фримонте, штат Калифорния, а поставки корпоративным клиентам начнутся во второй половине 2026 года, при запланированной годовой производственной мощности в 1 миллион единиц.

Но, как признался Маск в подкасте, мелкая моторика оказалась «самой сложной частью всего проекта».

Робот Tesla Optimus пока не запущен в серийное производство, в то время как другая американская компания, занимающаяся разработкой человекоподобных роботов, Figure Robotics, сегодня на конференции X объявила о 24-кратном увеличении масштабов производства: с одного робота в день до одного робота в час.

В своем официальном пресс-релизе компания Figure упомянула, что поставила более 350 роботов.

Для Xiaomi производство роботов может оказаться не таким быстрым, как у Figure, Unitree или даже Tesla, которые могут продать всего один универсальный человекоподобный робот потребительского класса.

Однако направление развития CyberOne V2 также показывает, что Xiaomi на самом деле хочет решить проблему, помимо увеличения скорости робота и способности поднимать более тяжелые грузы, — сделать его больше похожим на руку, способную выполнять реальную работу.

В конце концов, возможность проникновения человекоподобных роботов на заводы и в дома никогда не определялась умением делать сальто, а тем, могут ли они закручивать винты, собирать наушники, передавать вещи и выполнять эти, казалось бы, простые, но самые обыденные действия.

Именно это является самым близким шагом на пути к широкомасштабному внедрению человекоподобных роботов.

Некоторые изображения взяты из официального аккаунта Xiaomi Technology в WeChat, X@niccruzpatane, и с сайта https://www.origami-robotics.com/blog/dexterity-deadlocks.html

#Добро пожаловать на официальный аккаунт iFanr в WeChat: iFanr (идентификатор WeChat: ifanr), где вы сможете в кратчайшие сроки увидеть еще больше интересного контента.