清华AIR探索具身智能新边界,发布DISCOVERSE仿真平台与RDK UniBots具身科教平台

文 / 周小燕

编辑 / 郑可君

2024年12月2日,清华大学智能产业研究院(AIR)举办开放日活动,展示具身智能领域的最新研究成果和未来规划。活动中,AIR DISCOVER实验室发布了DISCOVERSE具身仿真平台及RDK UniBots具身智能科教平台,为该领域的科研与教育提供创新支持。同时,清华大学智能产业研究院分别与地瓜机器人、毫末智行签署全面合作协议,并联合北京师范大学、华东师范大学和地瓜机器人共同发起具身智能未来教育联盟。

AIR DISCOVER实验室成立于2020年,聚焦具身智能领域研究,旨在利用机器学习、计算机视觉、计算机图形学、机器人学、运筹学、高性能计算与人机交互等前沿技术,围绕车路协同(V2I)、用户直连制造(C2M)、实验室自动化等各应用场景,构建以感知、规划、控制与决策为核心的智能算法平台体系。

RDK UniBots具身智能科教平台基于RDK算力平台和板载具身智能算法,构建了具身智能教育与科研的标准化体系架构。它整合了机器人产业与科教领域的上下游资源,能够灵活适应用户的个性化需求,帮助快速开发和实现具身智能相关的教育和科研应用。

DISCOVERSE具身仿真平台通过高保真的物理世界数字化,结合物理引擎和并行化渲染技术,实现面向具身任务的通用数据仿真。

清华大学智能产业研究院(AIR)张亚勤院士、地瓜机器人CEO王丛、AIR DISCOVER 实验室主任周谷越、AIR无锡创新中心主任陈亦伦等出席本次活动。

张亚勤院士在致辞中指出,在迈向数字化 3.0 时代的进程中,智能机器人与自动驾驶成为关键产业领域,然而二者均面临研发成本高昂、产品化进程迟缓等挑战。通过Real2Sim2Real (RSR)(*从现实到仿真,再从仿真到现实)这一新范式,有望构建起连接原子世界与比特世界的桥梁,助力产业削减研发成本,加速智能系统的落地应用,为未来十年的研究创新与产业落地创造更多机遇。

图片张亚勤院长致辞

AIR DISCOVER Lab主任周谷越详细介绍了实验室在具身智能研究领域的最新进展和未来规划,实验室探索Real2Sim2Real (RSR)架构,以实现真实世界与仿真训练数据的闭环流通。在具体的解决方案层面,针对真实世界的数据采集与硬件部署,实验室打造了双臂移动操作硬件平台(AIRBOT);在仿真训练方面,则构建了高保真仿真器(DISCOVERSE),打通渲染引擎与物理仿真的连接,支持端到端、可并行的真实感仿真。

图片周谷越教授报告

AIR智能机器人方向首席专家、无锡创新中心主任陈亦伦教授分享了ApolloFM室外具身智能解决方案,展示了以自动驾驶为代表的智能机器人在室外环境中的技术演进与架构设计。当前室外具身面临开集条件下世界模型、感知数据匮乏,闭环决策规划的AI方法论成熟度偏低,以及仿真器真实感与完备性不足等主要问题,这为端到端基础模型与实时安全通路的研发提出了新的方向与需求。

图片陈亦伦教授报告

活动现场,清华AIR与地瓜机器人和毫末智行举行了项目合作签约仪式。同时,AIR联合北京师范大学华东师范大学和地瓜机器人共同发起“具身智能未来教育联盟”,旨在汇聚产业界、学术界及研发机构多方力量,推动具身智能技术的研究与应用。 

图片

AIR与地瓜机器人签约

 

此外,AIR DISCOVER Lab助理教授赵昊展示了DISCOVERSE具身仿真平台。该平台旨在通过高保真的物理世界数字化,结合物理引擎和并行化渲染技术,实现面向具身任务的通用数据仿真,并支持不同尺度室内外场景的丰富机器人任务。

通俗来讲,DISCOVERSE具身仿真平台是一个虚拟的“练兵场”,它专为机器人和智能系统设计。它的主要作用是通过电脑模拟真实世界,让机器人在虚拟环境中学习和实践各种任务,比如搬东西、导航,甚至更复杂的动作。

机器人仿真平台通过模拟机器人复杂的测试环境,能够减少机器人对物理设备的依赖、提高研发效率。

DISCOVERSE具身仿真平台并非国内首个机器人仿真平台,2020年,优必选科技开发了Walker大型人形机器人的虚拟仿真平台,基于开源动力学引擎与3D渲染引擎,提供逼真的仿真环境和丰富的传感器配置,支持多种虚拟环境场景。

在全球,为了让机器人学习如何更好地适应现实世界,英伟达建立Omniverse平台,黄仁勋曾在2024年Computex 2024上表示,英伟达“为不同类型的机器人系统打造平台:机器人工厂与仓库专用平台、物体操纵机器人平台、移动机器人平台,以及人形机器人平台。这些机器人平台与我们其他众多业务一样,依托于计算机加速库和预训练模型。我们运用计算机加速库、预训练模型,并在Omniverse中进行全方位的测试、训练和集成。”

清华AIR DISCOVER Lab博士后石璐介绍了实验室的RDK UniBots具身智能科教平台。该平台作为具身智能科教机器人的通用体系架构首次正式发布。RDK UniBots平台面向从0到1的机器人开发,兼容广泛的教育场合,在高校科教实践和多项国际机器人比赛上形成具体应用。AIR两位清华特奖得主高焕昂、丁恺睿,博士后颜子轲、顾伟斌介绍了DISCOVER Lab在具身智能方向的相关研究成果。