编辑|Clio 把一家冰淇淋店交给机器人,需要准备多少东西? 机械臂、灵巧手、摄像头,以及负责感知和决策的模型,构成了看得见的系统。但在禾赛联合创始人兼 CEO 李一帆看来,要让机器人真正上岗,还要解决一系列与「空间」有关的问题。 在发布会上谈到 Sharpa 与 DQ 的合作时,他列出了团队希望达到的三个目标:尽量不改造原有环境,完成任务的完整闭环,以及承担真正的制作工作。他介绍道,制作冰淇淋包含五十多个步骤,团队希望机器人能够把整套流程接管。 为了让机器人拿下这套流程,团队先为它准备了一家「数字门店」:将真实门店的布局、设备和操作空间搬进虚拟环境,用于训练。 禾赛表示 ,过去专业团队人工建模还原一家门店需要约 300 个小时,他们的设备约 15 分钟即可完成扫描并生成高度还原的三维训练环境 ;Sharpa 的失败案例降至原来的十分之一,任务成功率达到 99%。 这也是空间智能正在讨论的问题。李飞飞将空间智能概括为 AI 在三维空间中感知、推理并行动的能力。与只回答「看到了什么」的视觉模型相比,它进一步要求 AI 理解物体在哪里、空间的几何关系,以及一个动作发生之后,世界会怎样变化。 那么,一家真实门店,究竟怎样变成机器人可以反复学习的地方? 10 月 14 日,禾赛发布三维世界数据引擎 Kosmo,包括空间相机 Kosmo One 和云平台 Kosmo World。前者负责采集真实空间,后者进行重建、理解与编辑,并将数据交付给机器人仿真、世界模型和三维创作等工作流。目前,这套数据也已进入皮克斯相关创作工作流,以及高德的空间展示应用。 视频链接:https://mp.weixin.qq.com/s/5znJv_i5tuiw3kdeDSk4Mw 扫描一家店之后,哪些信息会被留下?这些信息又如何变成机器人能够使用的训练轨迹? 为什么要专门造一台空间相机? 机器人需要怎样的数字门店? 柜台表面的颜色和纹理,影响视觉识别;桌沿的位置、设备之间的间隔,关系到接近路径与操作空间;换一个观察角度之后,杯子是否被设备挡住,又会改变机器人获得的观测。 因此,一个可用于训练的数字环境,需要同时保留外观、几何和空间关系。 专业团队当然可以通过传统 CG 建模完成这件事,但问题在于,真实世界中的门店、工厂和酒店各不相同。如果每进入一个新场景,都从头开始建模,成本会随着真实世界的复杂程度快速增加。 现场扫描提供了另一条路径:不再先假设一个标准空间,而是直接把具体场所记录下来。 Kosmo One 将激光雷达、影像系统与高精度 IMU 集成在一台设备中。 激光雷达提供空间测量,摄像头记录颜色与纹理,IMU 为设备运动估计提供信息,再通过同步、标定和融合,把不同来源的数据放进统一的空间参照。 毫米级精度意味着什么?向少卿在发布会上展示了一把网球拍。 他介绍道,球拍网孔约为 5 毫米间距,Kosmo 的定制激光雷达能够清晰呈现这些细小结构。这个演示让抽象的精度指标有了一个直观参照:当扫描对象从房间轮廓变成细小结构,测量能力会决定哪些细节能够被留下。 影像系统则采用一英寸大底 CMOS,支持最高 8K 拍摄,最终导出文件最高分辨率为 6K。但在三维重建中,分辨率之外还有另一个问题:多个摄像头拍到的同一个物体,能否保持一致? 向少卿用一块地板来解释这个问题。扫描者在房间里走动,同一块地板会反复进入不同摄像头的画面。随着拍摄方向和背景变化,自动曝光、白平衡等处理可能作出不同调整,使同一个表面呈现出不同的亮度和颜色。 这些功能可以改善单张照片的观感,三维重建却需要把多个时刻、多个视角组织起来。如果同一表面的外观不断变化,纹理还原和视角切换的连续性都会受到影响。 因此,Kosmo 为三维重建定制了 ISP,也就是把影像传感器原始信号处理成图像的系统。它需要兼顾跨相机、跨时刻的一致性,让不同画面共同描述同一个空间。 几何与影像之间,也需要准确对应。扫描者走过柜台时,相机拍下一张图像,激光雷达取得一组测量,设备本身还在移动。系统需要知道这些信息分别来自什么时刻、什么位置,才能让图像里的柜台边缘与空间测量中的边缘对齐。 因此,一台空间相机的完成度,要在整条采集链路中体现:既要取得足够细的几何与视觉信息,也要让这些信息相互配合。 使用过程则需要尽量简单。向少卿在介绍 Kosmo One 时,特意强调了一个实体按钮和一个屏幕按钮:用户能够完成开机、扫描等操作。他为这款产品设定的目标,是让空间建模变得像拍照一样容易。 禾赛表示,在普通室内条件下,约 15 分钟可以完成 100 平方米空间的扫描,具体时间随场景结构和采集要求变化。 不过,扫描完成之后,得到的还只是一份空间记录。接下来的关键,是如何把它加工成能够反复使用的训练资产。 一次扫描,如何变成大量训练轨迹? 采访中,李一帆
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