Pollen Robotics Microduck: An Open-Source Biped for RL Training

Microduckは強化学習のためのオープンソース二足歩行ロボットです

Microduckは、シミュレーションと実機へのデプロイの間のギャップを埋めるために設計された、高さ25cmの二足歩行ロボットです。物理シミュレータで行動を学習させ、そのポリシーを直接ハードウェアにデプロイできるため、ホビーユーザーと強化学習（RL）研究者の両方が歩行や移動ポリシーを実験するためのツールとなります。

技術仕様

Microduckは、高周波制御と学習のアクセシビリティに重点を置いて構築されています。そのハードウェアおよびソフトウェアスタックには以下が含まれます：

Processor: Rockchip RK3566（AIアクセラレータ内蔵）
Memory & Storage: 1GB RAM、32GB ストレージ
Sensors: カメラ、LiDAR、および2つのIMU
Actuators: Dynamixel サーボ（安価な代替品と比較して、より高い品質と精度で知られています）
Control Loop: 50 Hz オンボード・ポリシー・ループ
Connectivity: Wi-Fi、Bluetooth、および2つのNFCアンテナ
Physicals: 重さ800g、高さ25cm
Battery Life: 約1時間の稼働時間

Sim-to-Real パイプラインとソフトウェアスタック

Microduckは、行動開発においてシミュレーション優先のアプローチを採用しています。ユーザーは自身のマシン、または Hugging Face Jobs を介してポリシーを学習させ、その後 ONNX 形式でエクスポートして実機ロボットにデプロイできます。

学習ワークフロー

Train in Simulation: 物理シミュレーション環境で行動を学習させます。
Deploy to Robot: 学習済みポリシーをシミュレーションから実機ロボットへ転送します。
Refine: 実世界のパフォーマンスに基づき、シミュレーションを調整し、ポリシーを再学習・再デプロイします。
Publish: ポリシーをコミュニティと共有できます。

オープンソース・フレームワーク

ソフトウェアスタックは Apache-2.0 ライセンスの下で提供されており、SDK、シミュレーション環境、および完全な RL 学習スタックが含まれます。特筆すべきは、このプロジェクトが Nvidia の Isaac ではなく、Google DeepMind がメンテナンスしている物理エンジン MuJoCo を利用している点です。コミュニティメンバーからは、この選択により、Isaac フレームワークと比較して、標準的なノートパソコンでもシステムをセットアップして実行するのが大幅に容易になると指摘されています。

既製品としての機能

Microduck は、すぐに使用可能な7つの学習済みポリシーを備えており、特定のタスクを即座に実行できます：

Walking: 速度追従歩行。
Sitting & Standing: 座る、姿勢を維持する、そして立ち上がる能力。
Kicking: 一撃のキックに続いて歩行に戻る動作。
Grabbing: クチバシを地面に下げて、すくい上げてから直立に戻る動作。
Roller Skating: ローラーアタッチメントを装着した際の特殊な移動動作。
Self-Recovery: 背中を下にして倒れた状態から立ち上がる能力。

コミュニティの洞察と分析

開発者やロボット工学愛好家の間での議論では、Microduck プラットフォームに関するいくつかの強みと懸念事項が浮き彫りになっています：

ハードウェアとソフトウェアのトレードオフ

ユーザーは Dynamixel サーボの使用を高く評価しています。これらは一般的に高価ですが、Feetech のような代替品よりも優れた品質を提供します。しかし、一部のユーザーは「オープンソース」というラベル付けについて懸念を示しており、ソフトウェアは Apache-2.0 であるものの、ハードウェア設計ファイル（CAD/パーツリスト）が GitHub 上で容易に手に入らないことを指摘しています。

実用的な制限

一部のユーザーは、実世界での潜在的な障害について指摘しています。例えば、小さな二足歩行ロボットが深いカーペットの上を移動する際の困難さなどは、動作を妨げたり、モーターに過負荷をかけたりする可能性があります。

プライバシーと安全性

ロボットにはカメラとマイクが含まれているため、一部のユーザーは、特に子供の部屋やプライベートな空間で使用する場合のプライバシーに関する懸念を提起しています。

他のプラットフォームとの比較

コミュニティメンバーは、Microduck を他のオープンソース二足歩行ロボットや Sony Aibo と比較し、Microduck が強力な RL 学習プラットフォームを提供する一方で、ハイエンドな消費者向けロボットペットのような洗練された「可愛らしさ」や関節の幾何学的な形状は欠たないと述べています。