מחקר אקדמי עם Unitree G1: גישה לרובוט הומנואיד בלי לרכוש

רכישת רובוט הומנואיד למעבדה אקדמית היא החלטה כבדה: מעבר לעלות החומרה עצמה, נדרשים תקציב תחזוקה, איש צוות שמכיר את הפלטפורמה לעומק, וזמן הטמעה שנמדד בחודשים. בפועל, הרבה שאלות מחקר לא מצדיקות את זה — הן דורשות גישה לרובוט פעיל לכמה ימים או שבועות, לא בעלות עליו. אנחנו בטאגבוקס מפעילים את Unitree G1 בישראל עם שכבת תוכנה שפיתחנו, ובשנה האחרונה עבדנו עם צוותי מחקר שהשתמשו בפלטפורמה בדיוק במודל הזה: יום ניסוי מתואם, עם מפעיל, עם גישה לנתונים. במהדורה הזו נפרט מה אפשרי, מה לא, ואיך בונים את זה נכון.

אילו מחקרים אפשר להריץ על Unitree G1 בלי לרכוש חומרה?

המשפחה הרחבה ביותר היא מחקרי אינטראקציה אדם־רובוט (HRI): כל ניסוי שבו השאלה היא איך בני אדם מגיבים, מתקשרים או משתפים פעולה עם רובוט הומנואיד — לא איך הרובוט עצמו לומד. במחקרים כאלה הרובוט הוא גירוי מבוקר, ומודל של גישה מופעלת מתאים להם כמעט תמיד.

דוגמאות קונקרטיות לסוגי ניסויים שרצו או נבדקו איתנו:

• אינטראקציה קולית בעברית — שכבת הדיבור שפיתחנו מחברת את הרובוט למודל שפה עם זיהוי דיבור והשמעה בזמן אמת, כך שאפשר לבדוק ניסוחים, טון ותגובות של נבדקים לשיחה עם רובוט הומנואיד דובר עברית.
• מרחק חברתי ושפת גוף — מדידת המרחק שבו אנשים בוחרים לעמוד מרובוט בגובה 1.32 מטר, והשפעת מחוות (הנהון, הצבעה, פניית גוף) על תחושת הנוחות.
• אמון והיענות — האם נבדקים מקבלים הנחיה מרובוט הומנואיד באותה מידה כמו מאדם או ממסך.
• תפיסה וזיהוי סביבה — עבודה עם ענני הנקודות של ה-LiDAR ומצלמת העומק כקלט לאלגוריתמים של הצוות המחקרי, בלי לגעת בבקרת התנועה.
• ממשקי טלה־אופרציה — בדיקת חוויית משתמש של שליטה מרחוק ברובוט, כשהמפעיל שלנו משמש גיבוי בטיחותי.

מה פחות מתאים למודל הזה: מחקר שדורש שינוי של בקר התנועה הנמוך (low-level control) לאורך חודשים, או אימון reinforcement learning ישירות על החומרה. לזה נדרשת בעלות על הרובוט או שיתוף פעולה ארוך טווח — ואנחנו אומרים את זה מראש בשיחת ההיתכנות.

איך נראה יום מחקר עם רובוט הומנואיד בפועל?

יום מחקר טיפוסי כולל הגעה של מפעיל אחד עם הרובוט, ציוד טעינה וסוללות חילוף, הקמה של 30–45 דקות, ואחריה חלונות עבודה של 90–120 דקות בין החלפות סוללה. סוללת ה-G1 (9,000mAh) מחזיקה כשעתיים בעבודה מעורבת של הליכה, עמידה ואינטראקציה — פחות אם הפרוטוקול כולל הליכה רציפה, יותר אם רוב הזמן הרובוט עומד ומדבר.

לפני היום עצמו אנחנו מבקשים את פרוטוקול הניסוי: אילו התנהגויות הרובוט צריך לבצע, באיזה סדר, כמה חזרות, ואילו משתנים חייבים להיות זהים בין נבדקים. התנהגויות שחוזרות על עצמן (רצף תנועה, משפט פתיחה, תגובה לתשובה מסוימת) אנחנו מתכנתים מראש כרצפים דטרמיניסטיים — כך שכל נבדק פוגש בדיוק את אותו גירוי. זו נקודה שמבדילה ניסוי תקף מהדגמה: באילתור חי אי אפשר לשלוט במשתנים.

מי שרוצה להבין מה נגיש ברמת הקוד ומה דורש עבודה מותאמת — כתבנו על זה מהדורה נפרדת על פיתוח על Unitree G1, והיא נקודת פתיחה טובה לשיחה עם צוות טכני.

אילו נתונים אפשר לאסוף מהרובוט במהלך ניסוי?

הפלטפורמה מייצרת טלמטריה עשירה, ואנחנו מספקים אותה לצוות המחקר בפורמטים סטנדרטיים (לרוב rosbag או CSV מסונכרן בזמן):

• טלמטריית מפרקים — זוויות, מהירויות ומומנטים מ-23 דרגות החופש בתצורה הסטנדרטית, בקצב דגימה שמספיק לניתוח תנועה.
• IMU — נתוני אוריינטציה ותאוצה של הגוף, שימושיים לניתוח יציבות ותגובות.
• ענני נקודות תלת־ממדיים — מחיישן ה-LiDAR מסוג Livox Mid-360 שמותקן בראש.
• וידאו ועומק — ממצלמת העומק, כולל אפשרות להקלטה מסונכרנת עם שאר הערוצים.
• תמלול שיחה — משכבת הדיבור בעברית שלנו: מה הנבדק אמר, מה הרובוט ענה, וחותמות זמן של כל תור בשיחה.

חשוב לתאם מראש אילו ערוצים נדרשים, כי הקלטה מלאה של הכול מייצרת עשרות ג'יגה־בייט ביום עבודה. את הפירוט המלא של החיישנים אפשר למצוא במהדורה על המפרט המלא של Unitree G1.

מה המגבלות שחשוב להכיר לפני שמתכננים ניסוי?

המגבלה המרכזית היא מניפולציה: הידיים בתצורה הסטנדרטית מרימות עד כ-2–3 ק"ג לזרוע, ואינן מתאימות לאחיזה עדינה של עצמים קטנים. ניסויים שדורשים מסירת חפצים גדולים וקלים — אפשרי; הרכבה עדינה או אחיזת כוס מלאה — לא בתצורה הזו.

עוד אילוצים שכדאי להכניס לתכנון:

• משטח עבודה — רצפה קשה וישרה עדיפה. שטיח עבה, מדרגות ללא תיאום מוקדם או שיפועים חדים מגבילים את התנועה.
• מרחב בטיחות — בזמן הליכה אנחנו שומרים מעטפת של כ-1.5 מטר סביב הרובוט; באינטראקציה בעמידה אפשר לקרב נבדקים יותר, בהתאם לפרוטוקול שמאושר מראש.
• חלונות סוללה — פרוטוקול שדורש 4 שעות רציפות ללא הפסקה לא יעבוד; פרוטוקול שבנוי בבלוקים של עד שעתיים — כן.
• רעש סביבתי — זיהוי הדיבור בעברית עובד היטב בחדר שקט, ופחות טוב בסביבה עם רעש רקע חזק. לניסויי שיחה נמליץ על מיקרופון צמוד או חלל מבוקר.
• שינויי עומק בבקרה — גישה לבקר הנמוך קיימת, אבל שינויים בו דורשים תיאום איתנו ובדיקות בטיחות, כלומר זמן הכנה לפני יום הניסוי.

כמה זמן מראש צריך לתאם, ומה נדרש מהצוות המחקרי?

לניסוי עם התנהגויות סטנדרטיות מספיקים 2–3 שבועות מראש; אם נדרש פיתוח רצפים מותאמים או אינטגרציה עם מערכת של המעבדה, כדאי לחשב 4–6 שבועות. תהליך העבודה שלנו בנוי משלושה שלבים: שיחת היתכנות (בלי עלות) שבה אנחנו אומרים ביושר אם הפלטפורמה מתאימה לשאלה המחקרית, שלב הכנה שבו מתכנתים ומבודקים את ההתנהגויות, ויום או ימי הניסוי עצמם.

מהצוות המחקרי נדרשים בעיקר פרוטוקול כתוב, הגדרה ברורה של המשתנים שצריכים להיות קבועים, ואישורי אתיקה כשמדובר בנבדקים אנושיים — הניסיון שלנו הוא שוועדות אתיקה מבקשות לרוב פירוט של מעטפת הבטיחות, ואנחנו מספקים מסמך נהלים מוכן לצורך זה. מבחינה תקציבית, השכרת רובוט הומנואיד מופעל ליום מחקר היא הוצאה שוטפת ולא הוצאת רכש — מה שמפשט מאוד את האישורים במוסדות אקדמיים, ומאפשר לבדוק היתכנות לפני שמגישים בקשת מענק לחומרה.

השלב הבא: לתאם יום מחקר עם Unitree G1

רובוטיקה הומנואידית כבר לא דורשת בעלות על חומרה כדי לייצר מחקר טוב — היא דורשת גישה מסודרת לפלטפורמה פעילה, נתונים נקיים ומפעיל שמכיר את המגבלות. אם יש לכם שאלת מחקר שרובוט הומנואיד יכול לשרת, שלחו לנו את הפרוטוקול או אפילו רעיון ראשוני בעמוד Unitree G1 של טאגבוקס, ונחזור אליכם עם תשובת היתכנות עניינית — כולל מקרים שבהם התשובה תהיה שהפלטפורמה לא מתאימה. עדיף לדעת את זה לפני שמגישים את המענק, לא אחרי.