Fauna Sprout: A lightweight, approachable, developer-ready humanoid robot
本文介绍了 Sprout，这是一个轻量级、具有顺应性且易于开发者使用的类人机器人平台，旨在通过整合全身控制、操作、遥操作以及社交交互能力，实现其在人类环境中的安全、表达性及长期部署。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
想象一下，这样一种机器人：它不像那种沉重且危险的工业机器那样构建，而是像一个友好、轻巧的伴侣，旨在与你一起生活在你的家中或办公室里。这就是由 Fauna Robotics 团队推出的新型人形机器人——Spout。
以下是 Sprout 之所以特别之处的解析，我们使用了简单的类比：
1. “泰迪熊”理念：安全第一
如今大多数机器人就像沉重的叉车：动力强劲，但如果撞到你就会很危险。Sprout 的设计更像是一个硕大且结实的泰迪熊。
- 轻量化： 它身高约 3.5 英尺（约 1 米），重量仅为 50 磅（约 22.7 公斤）。正因为它如此轻盈，即使它跌倒或撞到人，也不会造成伤害。
- 柔软且具有顺应性： 它没有硬质的金属关节，而是拥有柔软的外壳面板和在受到挤压时会“让步”的电机。把它想象成一个橡胶球，它会从墙上弹开，而不是像钢锤一样将其砸碎。如果一个孩子捏住它的手，机器人会限制力度，因此永远不会夹伤或弄疼人。
- 无夹伤点： 设计师仔细去除了手指可能被卡住的地方，使其能够安全地与儿童和宠物相处。
2. “瑞士军刀”般的身体
Sprout 不仅仅是一个行走机器，它还是开发者手中的多功能工具。
- 头部： 它有一个带有移动眉毛和 LED 灯（类似于数字情绪环）的面部，用以展示情绪。它可以注视你、点头或表现出惊讶，这让它感觉更像是一个角色而非一台机器。
- 双手： 它拥有简单且耐用的抓取器（类似于一对夹钳），旨在抓取日常物品，如玩具、书籍或杯子。它并不试图进行精细的外科手术；它的目标是抓起一个玩具积木或一个咖啡杯。
- 电池： 它配备了可更换电池，就像无线电钻一样，这样你就可以在无需等待数小时充电的情况下继续工作。
3. “大脑”与“神经系统”
Sprout 运行在一个强大的计算机（NVIDIA Jetson）上，这充当了它的“大脑”，但它的构建方式对程序员来说非常灵活。
- 模块化软件： 想象机器人的软件就像一套 乐高积木。开发者可以嵌入自己的“模块”（例如一种新的行走方式或一种新的交谈方式），而无需重建整个机器人。如果他们想更换导航系统，可以在不破坏行走系统的情况下进行操作。
- 远程操控（Teleoperation）： 你可以使用 VR 头显（如 Meta Quest）来控制 Sprout。这就像穿上了一套数字套装：当你在现实世界中前倾或蹲下时，机器人会瞬间模仿你的动作。这让人们可以通过“展示”的方式来教机器人完成任务，而不是编写复杂的代码。
- 从错误中学习： 系统旨在学习。如果机器人尝试拿起某物却失败了，人类可以通过 VR 介入并进行纠正。机器人会记录这次“修正”，并在下次做得更好。
4. “导航员”
Sprout 可以自主在房间内观察并移动。
- 3D 建图： 它能建立一个房间的 3D 心理地图，类似于GPS的工作原理，只不过是针对室内环境。它利用摄像头和传感器来感知墙壁、桌子和人员的位置。
- 避障： 如果你走到了它的面前，它不会只是停下来，而是会计算出一条绕过你的新路径，就像一台智能吸尘器，但它具备在不平整地面行走或跨越小型障碍物的能力。
5. “社交蝴蝶”
Sprout 的主要目标之一是具备表现力。
- 非语言暗示： 它通过灯光、声音和眉毛动作来告知你它的状态。如果它正在“思考”，它的灯光可能会旋转；如果它准备移动，它可能会发出声音以示提醒。这就像狗摇尾巴来展示它很开心或准备奔跑一样。
- 对话： 虽然它没有预设的“人格”，但它为开发者提供了添加对话能力的工具。它可以倾听你的声音，理解你的话语，并回应你，作为一个可以实现“移动”与“执行任务”的聊天机器人平台。
为什么这很重要？
本文认为，长期以来，机器人要么过于昂贵且危险，导致普通人无法使用；要么过于简单，无法完成有用的工作。
Sp sprout 就像是 20 世纪 80 年代的个人电脑：它是一个经济、安全且易于使用的平台，让普通的开发者、教师和创造者可以在不需要拥有工程学博士学位或拥有一整个装满安全防护装置的工厂的情况下，开始尝试“具身智能”（即能够移动并学习的机器人）的实验。它降低了门槛，让任何人都可以开始构建未来的机器人。
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