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CMU具身智能崛起:傳統與新興技術的完美融合

   時間:2025-01-15 17:56 來源:ITBEAR作者:趙云飛

卡內基梅隆大學(CMU)位于美國匹茲堡,這座昔日工業重鎮如今因CMU的機器人研究所(RI)而聞名。RI成立于1979年,是世界上第一個致力于機器人研究的大學級研究所,四十多年來,它見證了無數機器人技術的突破。

在人工智能(AI)和仿真技術引領新時代的今天,CMU的機器人學研究者們面臨著新的挑戰:如何在保持傳統機器人學優勢的同時,跟上具身智能的熱潮?答案是肯定的,他們中的一些人加入了前沿企業,如OpenAI和特斯拉,研究機器人基礎模型和人形機器人;有的人選擇了創業,如賓通智能、星猿哲等,將技術應用于工廠、物流和商超場景;還有的人選擇進入高校,如北大、中大等,繼續具身智能的研究。

侯一凡,這位曾在清華自動化系就讀的博士,2015年來到CMU,師從機器人操作先驅Matthew T. Mason。他的研究聚焦于手內操作和機器人手部操作能力,通過簡化手指自由度,設計了兩指結構,并廣泛采用“外部靈巧度”概念,使機器人能夠通過與環境互動彌補手部自由度的不足。侯一凡的研究表明,簡單模型結合魯棒的控制和規劃方法,能夠在實際應用中取得顯著效果。

與此同時,另一位CMU的研究者楊碩,前大疆技術總監,在2018年來到CMU,研究足式機器人的長距離定位。他意識到,傳統的基于模型的方法并不等同于過時,而是與基于學習的方法并行發展,各有側重。楊碩的研究從六足機器人開始,逐漸深入到足式機器人的建模、狀態估計、底層控制和軌跡規劃,最終實現了對復雜任務的有效解決。

林星宇,從北京大學信息科學系畢業后進入CMU讀博,他的研究從三維視覺轉向機器人與強化學習的交叉領域。林星宇開發了一種新算法,通過增加探索獎勵,使強化學習智能體能夠快速適應新環境。他的研究逐漸聚焦于構建柔性物體的世界模型,通過圖神經網絡模擬粒子間的相互作用和動態,為機器人完成復雜任務提供了可能。

除了這些專注于機器人操作和控制的研究者,CMU還有一批從視覺切入具身智能的研究者,如王小龍、梁小丹和仉尚航。王小龍在CMU讀博期間,通過融合語義先驗知識到深度強化學習框架中,提升了機器人在新場景中導航至目標物體的性能和泛化能力。梁小丹則專注于機器人視覺語言導航,將分割算法應用于機器人交互中。仉尚航則通過領域自適應和有限樣本學習的方法,研究了自動駕駛的泛化視覺感知。

龔超慧,CMU RI的博士,她的研究聚焦于高維度數學空間的規劃問題,通過降低機器人的維度,在更低維的空間中快速進行計算,并利用這一理論框架研究生物和機器人的運動。龔超慧在博士后期開始關注廣義機器人的規劃與任務分配軟件,認為AI和Robotics技術將在制造業中有廣泛應用的機會。

在產業界,CMU的學子們也展現了他們的實力。楊碩在特斯拉參與人形機器人Optimus的研發,通過深度學習和AI的方法,解決了機器人控制中的關鍵問題。侯一凡則在亞馬遜機器人部門研究物流場景中的儲存任務,通過柔性控制和運動規劃設計,提高了自動化存儲的效率。

CMU的機器人學研究者們,無論是在學術界還是產業界,都展現出了他們的創新和實力。他們不僅保持了傳統機器人學的優勢,還積極擁抱新的技術趨勢,為機器人技術的發展貢獻了自己的力量。

 
 
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