具身智能發展迅速,但服務機器人的技能往往持續時間只有數秒,長程複雜工作仍有待突破。今年5月成立的全港首個全端具身智能實驗室,正是香港攻克長程任務的先行者。實驗室坐落科學園,已於今年8月啓用,內裏設有足球機器人、視覺語言動作模型(VLA)雙臂操作機器人及操作枱等。

一套大腦完成長程任務

香港中文大學香港具身智能實驗室聯合總監李鍾毓表示,實驗室今年首次以一套VLA機器人完成長達兩分鐘的複雜任務,即製作三文治,團隊將繼續攻堅更長程任務。實驗室亦有踢足球、打羽毛球等機器人研究,有望日後作陪練等用途,賦能體育發展。

VLA雙臂操作機器人為兩條手臂狀結構,工作人員在遙控器上下達製作三文治的指令後,兩條手臂開始一手夾起一塊麪包放進餐碟,另一手夾起蔬菜疊上,再用另一隻手將最後一塊麪包片疊上,整個過程流暢順利。

李鍾毓介紹,VLA雙臂操作機器人的最大亮點,是依靠同一套控制策略、同一個“大腦”去完成長程任務。團隊在開源基座大模型的基礎上做微調優化,使本身不具備長程任務處理能力的機器人能夠掌握長程複雜操作。

專家示教引入關鍵機制

李鍾毓團隊借鑑的是人類決策學習邏輯。人類會記住過往關鍵事件,即示教軌跡出現速度突變,例如機器人快速移動到某位置後緩慢停下。人類示教時到關鍵步驟會下意識放慢,機器人便識別這是重要時間片段,重點關注該段操作。實際運行時,機器人檢測關鍵事件發生並保存信息,整理歷史信息,完成多子任務組成的長程操作。

這些關鍵事件的學習依靠“專家示教”模式,不需要編寫程序。整個機器人系統分為主臂和從臂,人搖動主臂,從臂跟隨主臂運動,以此完成對機器人的示教。李鍾毓表示,訓練機器人的學習模式有三種,除專家示教外,還有獎懲機制和世界模型學習模式。

足球機器人可當運動陪練

在實驗室,兩個身高約一米、白色的機器人在開機後立即起身走到球門線兩側面對面站着,擔當“射門人”和“守門員”的角色。李鍾毓表示,機器人需要在承受衝擊的同時保持平衡,完成射門整套動作,全部動作在短短數秒內完成,需要實時做出決策。他強調,足球人形機器人的研究重心在於運動控制,未來的落地場景包括陪練。

研究人員設定目標與規則,讓機器人在大量試錯中自行摸索出最有效的射門動作。做得好的動作會獲得“獎勵”,偏離目標的則受到“懲罰”,經過反覆迭代,機器人逐漸形成穩定而精準的踢球策略。長遠而言,團隊的目標不止於機器人射門,希望實現11台機器人的完整足球賽事。(府右新聞記者方城)