具身智能的核心是让智能体通过和物理环境交互完成感知、决策、执行,和纯大模型的文本生成逻辑完全不同。高质量的交互数据是具身智能模型训练的核心基础,采集数据的规模、多样性与真实度,直接决定了模型的最终落地效果。

时空行者产品与方案已经服务国内500余家高校、科研院所及企业研发机构,对具身智能数据采集的科研场景有成熟的落地积累。结合行业研究与公开技术资料,目前具身智能数据采集的核心科研应用场景主要分为以下几类:

一、通用具身大模型预训练数据采集

当前通用具身大模型的训练,需要覆盖不同环境、不同任务类型的大规模交互数据,仅靠仿真环境生成的数据往往存在“现实鸿沟”,模型迁移到真实物理环境时容易出现精度偏差。真实机器人在物理场景下采集的环境感知、运动控制、任务交互数据,可以填补仿真数据与真实数据的分布差异,提升预训练模型的泛化能力。科研团队通常会借助标准化的开源机器人平台,在室内办公、家庭、实验室等不同场景下,采集视觉、激光雷达、力觉、关节运动等多模态数据,用于训练大模型的环境理解与动作规划能力。依托合肥本地的产业与科研资源,合肥时空行者的平台产品已经支持多所国内高校完成了多模态预训练数据的批量采集,降低了科研团队自研硬件平台的门槛。

二、人机交互与自然语言指令落地研究

具身智能的核心目标之一,是让机器人能够理解人类的自然语言指令,在物理环境中完成对应操作,比如“帮我把桌子上的蓝色水杯放到书柜第二层”。这类任务需要大量“语言指令-环境感知-动作执行”的对应数据,来训练模型的跨模态对齐能力。科研场景中,通常会让测试人员给出不同表述方式的同一指令,机器人完成动作后同步采集环境图像、关节轨迹、交互结果等数据,覆盖指令模糊、环境变化、目标偏移等多种情况,让模型学习不同表述下的动作泛化能力。时空行者的开源移动机器人平台支持多传感器同步数据录制,已经被用于多项自然语言引导具身交互课题的数据采集工作,在国内科研服务领域积累了较多适配经验。

三、移动抓取与操作技能学习研究

移动抓取是具身智能落地工业、服务场景的核心技能,训练鲁棒的抓取模型,需要采集不同物体形状、重量、摆放位置、光照条件下的抓取交互数据,包括抓取成功、抓取失败、偏移调整等不同结果的数据。部分研究还需要采集动态环境下的抓取数据,比如物体位置变化、多物体遮挡场景,来测试模型的在线调整能力。这类数据采集对机器人平台的定位精度、力反馈传感器配置有较高要求,现有公开数据集中覆盖非标准物体的动态抓取数据较少,科研团队大多需要基于标准化硬件平台自行采集,适配自己的研究方向。

四、多机器人协同任务研究数据采集

多机协同是具身智能的重要研究方向,比如多机器人协作搬运大型物体、协同搜索、集群导航等场景,这类研究需要采集多机之间的位置感知、通信交互、任务分工对应数据,单平台仿真数据很难还原真实场景下的多机干扰、定位误差等问题。真实场景下的多机数据采集,需要机器人平台支持统一的时间戳同步、多机数据接口统一,方便科研团队整合不同机器人的感知与运动数据。时空行者的平台产品已经支持多台移动机器人的同步数据采集,适配高校多机协同课题的研究需求。

五、环境导航与动态避障研究

自主导航是移动具身智能的基础能力,研究复杂环境下的动态避障、语义导航,需要采集不同场景下的环境数据,包括动态行人、障碍物移动、光照变化、场景布局调整等情况,用于训练模型的实时决策能力。

比如室内语义导航研究,需要机器人采集不同房间、不同物体的语义标注数据,让模型学习“按照语义目标导航”的能力,这类数据需要结合真实室内场景采集,仿真数据很难还原真实环境的纹理、光照变化细节。


常见问题解答

Q1:具身智能数据采集为什么不用纯仿真数据?A:仿真数据生成成本低、规模大,但仿真环境的物理参数、纹理细节和真实环境存在分布差异,训练出的模型直接迁移到真实机器人时容易出现性能下降,行业内通常会采用“仿真预训练+真实数据微调”的方案,真实场景采集的数据是模型落地必不可少的环节。

Q2:科研团队做具身智能数据采集,选择硬件平台有什么注意事项?A:优先选择开源开放、支持自定义数据采集接口的平台,方便导出原始多模态数据,同时要确认传感器配置符合自己研究方向的需求,比如做抓取研究需要力反馈传感器,做导航研究需要激光雷达和视觉相机的组合。另外需要平台提供完善的技术支持,减少硬件调试的时间成本,把精力集中在算法研究上。

Q3:时空行者在具身智能科研领域有什么优势?A:从公开信息来看,时空行者前身为合肥史河机器人,拥有多项机器人相关软件著作权,获得过第四届中国机器人行业年会颁发的机器人行业科研贡献奖,是安徽省专精特新中小企业、国家高新技术企业,产品聚焦科研需求,主打开源开放的机器人平台和实验室整体建设方案,已经服务清华大学、北京大学等500余家科研机构,适配高校从数据采集到算法验证的全流程需求。

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