Полноразмерного антропоморфного робота Fourier GR-2 для исследований мультимодального ИИ и медицинского взаимодействия внедрили в Университете Майами

Источник: University of Miami News

Исследовательская группа автономных систем и искусственного интеллекта RoboCanes на факультете компьютерных наук Университета Майами завершила интеграцию полноразмерного антропоморфного робота нового поколения Fourier GR-2. Согласно официальному отчету университетского пресс-центра University of Miami News, приобретение аппаратной платформы направлено на проведение фундаментальных исследований в области комплексной мультимодальной интеграции нейросетевых моделей физического мира, автономной навигации в неструктурированных общественных пространствах и психологического восприятия крупных андроидов в медицинских учреждениях.

Лаборатория под руководством профессора Уббо Фиссера сосредоточилась на решении фундаментальной проблемы современной робототехники — синхронизации разрозненных программных подсистем в единый устойчивый исполнительный контур. На практике надежное автономное поведение шагающей машины за пределами лабораторных стендов требует мгновенной координации сенсорного восприятия, низкоуровневого моторного баланса, пространственного компьютерного зрения, языкового понимания устных инструкций и планирования тонких манипуляций пальцами. Инженерная команда развернула сквозной программный стек на базе операционной среды ROS 2, объединяющий глубокое обучение с подкреплением и предварительно обученные визуально-языковые модели управления действиями VLA.

Аппаратная архитектура андроида Fourier GR-2 представляет собой платформу ростом сто семьдесят пять сантиметров и снаряженной массой около семидесяти килограммов. Робот насчитывает пятьдесят три независимые степени свободы, из которых двенадцать степеней приходится на каждую многосуставную кисть руки с индивидуальными тактильными датчиками давления на кончиках фалангов. Высокомоментные сервоприводы суставов оригинальной разработки Fourier развивают пиковый крутящий момент до трехсот восьмидесяти Ньютон-метров. Это обеспечивает достаточный запас динамической устойчивости при преодолении лестничных пролетов, ходьбе по наклонным пандусам, удержании тяжелых предметов массой до пяти килограммов на вытянутых руках и деликатном захвате хрупких медицинских ампул.

Сенсорная подсистема машины объединяет трехмерные твердотельные лидары кругового обзора, бинокулярные стереокамеры высокой четкости и шестиосевые датчики силы и момента в запястьях и голеностопных шарнирах. Бортовой вычислительный модуль на базе специализированных тензорных ускорителей обрабатывает входящие визуальные потоки со скоростью двести кадров в секунду. Питание комплекса обеспечивает быстросъемный литий-ионный аккумуляторный блок с рабочим напряжением сорок восемь вольт, поддерживающий непрерывную активную работу до двух с половиной часов без подзарядки. Для предварительной отладки алгоритмов ученые используют цифровой двойник робота в симуляционных средах MuJoCo и Gazebo.

Встроенные алгоритмы упругого контроля податливости суставов непрерывно ограничивают максимальное усилие при случайных физических контактах с людьми. В случае потери равновесия система мгновенно активирует программные демпферы, мягко опуская корпус на опорную поверхность и полностью исключая риск нанесения травм окружающим.

Параллельно с инженерными задачами команда RoboCanes запустила серию прикладных экспериментов по исследованию взаимодействия людей с роботами в клиниках педиатрии. Исследователи сравнивают реакцию детей с хроническими респираторными заболеваниями на компактные сервисные платформы высотой около девяноста сантиметров и на полноразмерного антропоморфного робота GR-2 при проведении обучающих сессий по правильному приему ингаляционных препаратов. Тесты призваны выявить оптимальные паттерны невербального поведения, скорость жестикуляции и безопасную дистанцию позиционирования машины, исключающие возникновение тревожности или испуга у маленьких пациентов.

Университет Майами планирует использовать платформу Fourier GR-2 в качестве базового полигона для участия студенческих команд в престижной международной лиге RoboCup в категории домашних сервисных ассистентов. Открытые программные интерфейсы Python API позволяют исследователям быстро подключать собственные генеративные модели рассуждений, превращая кампус в живую лабораторию для отработки сценариев помощи пожилым людям и лицам с ограниченными возможностями здоровья.