Facebook AI近期對機(jī)器人技術(shù)非常熱衷，剛剛又開源了機(jī)器人框架PyRobot，該框架是與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)合作創(chuàng)建，可運行由Facebook的機(jī)器學(xué)習(xí)框架PyTorch訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型。Facebook希望PyRobot能加快機(jī)器人開發(fā)，通過共享代碼，數(shù)據(jù)集和模型的通用API來發(fā)展機(jī)器人研究生態(tài)系統(tǒng)。
Facebook的AI團(tuán)隊最近對機(jī)器人技術(shù)非常著迷。過去一年Facebook沒少在機(jī)器人上下苦功，從六足機(jī)器人，到Replica真實感訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，到Habitat模擬引擎，最近又推出了PyRobot。從名稱就可以看出，這是一個基于PyTorch的機(jī)器人框架。
PyTorch加快了AI子領(lǐng)域研究的進(jìn)展，提供了一定程度的抽象，讓構(gòu)建最先進(jìn)的系統(tǒng)、使用共享庫和工具、以及優(yōu)化性能的操作變得更加容易。
如今，F(xiàn)acebook團(tuán)隊也將其應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域，與Carnegie Mellon大學(xué)研究人員合作推出了PyRobot框架，可以運行PyTorch訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型，F(xiàn)acebook還希望將其打造成一個生態(tài)系統(tǒng)。
PyRobot能夠為人工智能研究人員降低入門門檻，使其在短時間內(nèi)（幾個小時）輕松設(shè)置并運行機(jī)器人，而無需浪費時間去考慮設(shè)備硬件、驅(qū)動程序、控制系統(tǒng)等。
PyRobot目前支持Sawyer機(jī)器人和LoCoBot，這是一個用于Carnegie Mellon機(jī)器人自治課程的機(jī)器人。支持Universal Robots和Franka等UR5等其他機(jī)器即將推出，與MuJoCo和Habitat等模擬器的集成也在進(jìn)行中。
機(jī)器學(xué)習(xí)和機(jī)器人研究的簡單共享界面
通常設(shè)置一個機(jī)器人，僅僅讓它揮動手臂的簡單動作，也需要幾天甚至一周時間來調(diào)試機(jī)器人的本地軟件。
機(jī)器人社區(qū)流傳著一個笑話：如果你博士論文研究的是機(jī)器人，多一個機(jī)器人，你的論文完結(jié)時間就往后延長一年。由此可見調(diào)試機(jī)器人有多浪費時間。
PyRobot通過在多個機(jī)器人和模擬器之間使用通用API來解決上述問題。下面這段代碼很好的展示了用PyRobot將會多么輕松：
PyRobot具有適用于所有機(jī)器人的通用功能，例如關(guān)節(jié)位置控制、關(guān)節(jié)速度控制、關(guān)節(jié)扭矩控制、笛卡爾路徑規(guī)劃、正向運動學(xué)和反向運動學(xué)（基于機(jī)器人URDF文件）、路徑規(guī)劃和視覺SLAM等。
雖然它將底層軟件堆棧的復(fù)雜性抽象掉了，不過用戶仍然可以靈活地使用不同級別的組件，例如繞過規(guī)劃器以執(zhí)行低級別的速度和扭矩命令。
PyRobot可用于實現(xiàn)各種高級AI應(yīng)用程序、點目標(biāo)導(dǎo)航、推動和抓取等操作任務(wù)，以及使用機(jī)器人進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的遠(yuǎn)程操作。
PyRobot提供了一種在機(jī)器人技術(shù)中使用AI和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的簡便方法，可以使用與物理機(jī)器人的接口來收集任務(wù)的數(shù)據(jù)，比如抓取任務(wù)；可以訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型，然后在機(jī)器人上執(zhí)行算法。
一些正在進(jìn)行的項目中，PyRobot確實簡化了用于末端執(zhí)行器控制和點目標(biāo)導(dǎo)航的sim2real策略轉(zhuǎn)換測試。
可擴(kuò)展的研究和教育工具
為什么機(jī)器人研究一直做不大？原因有兩個，首先是硬件成本過高，其次是專業(yè)軟件太復(fù)雜。PyRobot怎么解決這兩個問題呢？
它使用通用的API，降低軟件的復(fù)雜度，配合像LoCoBot一類相對比較便宜的機(jī)器人使用。這樣降低了入門門檻后，人工智能研究人員就可以部署多個機(jī)器人來收集數(shù)據(jù)、并行學(xué)習(xí)。
通過在不同硬件上提供通用框架，PyRobot將引領(lǐng)機(jī)器人技術(shù)基準(zhǔn)的開發(fā)（類似于AI中的其他領(lǐng)域）并量化進(jìn)度。Facebook計劃與機(jī)器人研究社區(qū)一起努力建立這些基準(zhǔn)。
PyRobot還可以幫助擴(kuò)展人工智能教育計劃，從而更容易為具有不同背景的學(xué)生提供實操體驗。
擴(kuò)展PyRobot平臺并推進(jìn)AI研究
Facebook計劃在不久的將來，通過與模擬器（如AI Habitat，Gibson和MuJoCo）的接口為PyRobot添加功能；并與社區(qū)合作，為例如Universal Robots等更多硬件提供支持。
除了開源PyRobot，F(xiàn)acebook AI還計劃分享其他最先進(jìn)的機(jī)器人算法的開源實現(xiàn)并發(fā)布機(jī)器人數(shù)據(jù)集。
機(jī)器人技術(shù)對于推進(jìn)人工智能整體非常重要，因為它使研究人員能夠探索教學(xué)機(jī)器等挑戰(zhàn)，以學(xué)習(xí)預(yù)測模型，并在現(xiàn)實世界中開發(fā)“常識”知識。
解決這些問題將使AI更加強(qiáng)大，有朝一日可用于智能助理等應(yīng)用程序。Facebook希望憑借PyRobot靈活、開放的設(shè)計，幫助Facebook AI研究人員和該領(lǐng)域的其他人加快實現(xiàn)這些目標(biāo)的進(jìn)程。
