A plataforma Text2Robot aproveita a IA generativa para projetar e fornecer robôs funcionais com apenas algumas palavras faladas

Quando os computadores pessoais foram inventados pela primeira vez, apenas um pequeno grupo de pessoas que entendiam linguagens de programação poderiam usá -las. Hoje, qualquer um pode procurar o clima local, tocar sua música favorita ou até gerar código com apenas alguns pressionamentos de teclas.

Essa mudança mudou fundamentalmente como os humanos interagem com a tecnologia, tornando poderosas ferramentas computacionais acessíveis a todos. Agora, os avanços na inteligência artificial (IA) estão estendendo essa facilidade de interação ao mundo da robótica através de uma plataforma chamada Text2Robot.

Desenvolvido por engenheiros da Duke University, o Text2Robot é uma nova estrutura de design de robôs computacionais que permite que qualquer pessoa projete e construa um robô simplesmente digitando algumas palavras que descrevem como deve ser e como deve funcionar. Suas novas habilidades serão exibidas na próxima Conferência Internacional da IEEE sobre Robótica e Automação (ICRA 2025), que ocorre de 19 a 23 de maio, em Atlanta, Geórgia.

No ano passado, o projeto conquistou o primeiro lugar na categoria de inovação da competição Virtual Creaturas, realizada há 10 anos na Conferência de Vida Artificial em Copenhague, na Dinamarca. O artigo da equipe está disponível no arxiv servidor pré -impressão.

“Construir um robô funcional tem sido tradicionalmente um processo lento e caro, exigindo profundo experiência em engenharia, IA e fabricação”, disse Boyuan Chen, professor assistente de engenharia mecânica e ciência de materiais e engenharia elétrica e computadores da Duke University. “O Text2Robot está dando os passos iniciais para melhorar drasticamente esse processo, permitindo que os usuários criem robôs funcionais usando nada além de linguagem natural”.

O Text2Robot aproveita as tecnologias emergentes da AI para converter descrições de texto do usuário em robôs físicos. O processo começa com um modelo generativo de texto para 3D, que cria um design físico 3D do corpo do robô com base na descrição do usuário.

Esse design básico do corpo é então convertido em um modelo de robô em movimento capaz de realizar tarefas, incorporando restrições de fabricação do mundo real, como a colocação dos componentes eletrônicos e a funcionalidade e a colocação das juntas.

O sistema usa algoritmos evolutivos e aprendizado de reforço para cooptar a forma, as habilidades de movimento e o software de controle do robô, garantindo que ele possa executar tarefas de maneira eficiente e eficaz.

“Não se trata apenas de gerar robôs de aparência legal”, disse Ryan Ringel, co-primeiro autor do artigo e estudante de graduação no laboratório de Chen. “A IA entende a física e a biomecânica, produzindo designs que são realmente funcionais e eficientes”.

Por exemplo, se um usuário simplesmente digita uma descrição curta, como “um robô de sapo que rastreia minha velocidade no comando” ou “um robô ambulante com eficiência energética que se parece com um cachorro”, o Text2Robot gera um design de robô fabricado que se assemelha à solicitação específica em minutos e a fazia uma simulação dentro de uma hora. Em menos de um dia, um usuário pode impressa em 3D, montar e assistir seu robô ganhar vida.

“Essa capacidade de prototipagem rápida abre novas possibilidades para o design e a fabricação de robôs, tornando-o acessível a qualquer pessoa com um computador, uma impressora 3D e uma idéia”, disse Zachary Charlick, co-primeiro autor do artigo e um estudante de graduação no Chen Lab. “A magia do Text2Robot está em sua capacidade de preencher a lacuna entre imaginação e realidade”.

O Text2Robot tem o potencial de revolucionar vários aspectos de nossas vidas. Imagine crianças projetando seus próprios animais de estimação ou artistas, criando esculturas interativas que podem se mover e responder. Em casa, os robôs podem ser projetados sob medida para ajudar nas tarefas, como uma lata de lixo que navega no layout específico de uma casa e obstáculos para se esvaziar sob comando. Em ambientes externos, como um cenário de resposta a desastres, os respondentes podem desejar diferentes tipos de robôs que podem concluir várias tarefas sob condições ambientais inesperadas.

Atualmente, a estrutura se concentra nos robôs quadrúpedes, mas pesquisas futuras expandirão seus recursos para uma gama mais ampla de formas robóticas e integrarão processos de montagem automatizados para otimizar ainda mais o pipeline de design-realidade.

“Este é apenas o começo”, disse Jiaxun Liu, co-primeiro autor do artigo e um doutorado do segundo ano. aluno no laboratório de Chen. “Nosso objetivo é capacitar os robôs não apenas entender e responder às necessidades humanas através de seu inteligente ‘cérebro’, mas também adaptar sua forma e funcionalidade física para melhor atender a essas necessidades, oferecendo uma integração perfeita de inteligência e capacidade física”.

No momento, os robôs estão limitados a tarefas básicas, como caminhar, rastreando comandos de velocidade ou caminhando em terrenos acidentados. Mas o grupo está investigando a adição de sensores e outros gadgets nas habilidades da plataforma, o que abriria a porta para subir escadas e evitar obstáculos dinâmicos.

“O futuro da robótica não se trata apenas de máquinas; é sobre como os humanos e as máquinas colaboram para moldar nosso mundo”, acrescentou Chen. “Ao aproveitar o poder da IA ​​generativa, este trabalho nos aproxima de um futuro em que os robôs não são apenas ferramentas, mas parceiros em criatividade e inovação”.