至簡動力馮宗寶:在間隙僅 0.5 毫米的真實場景下,實現機器人造機器人 | IROS 2026

2026年10月8日 06:37
站內 AI 整理稿

具身智能從實驗室走向真實工廠、邁向精密製造。作者丨鄧哲敏 編輯丨齊鋮湧 你有沒有想過,機器人也可以走進車間,親手造出組裝一臺機器人所需要的零件?這聽起來像個玩笑,實際卻是具身智能最硬核的落地命題。機器人的關節、卡盤、精密結構件,無一不是靠 CNC(計算機數控)車床、銑床一道道加工出來的。如果機器人能自主照看這些機床,完成工件的抓取、上料、插入、取出與放置,那麼機器人工業將被機器人自己反哺——機器人越多,造機器人的能力越強、成本越低,形成正反饋閉環。但要實現這一點,比想象中難得多。造機器人所需的零件,恰恰是對精度要求最苛刻的一批:工件與卡盤之間的間隙往往只有 0.

5 毫米,反光的金屬表面、幾近無紋理的外形、高度相似的零件,都在挑戰機器人的視覺、觸覺與全程精度。實驗室裡再漂亮的演示,到了這裡都得先過公差、節拍、良率這三道關。2026 年 9 月 29 日,美國匹茲堡,機器人學頂級會議 IROS 2026 現場,一場 Tech Talk 正面回應了這一命題:如何讓一臺機器人自主照看兩臺 CNC 機床,在 0.5 毫米的間隙下完成上述全部操作,且僅用 600 條真實機器人軌跡完成訓練。演講者是至簡動力強化學習負責人馮宗寶。這不只是一次技術演示,更是一份關於實驗室精度如何轉化為工廠精度的參考答案。

以下是馮宗寶在 IROS 2026 現場演講的精編稿,基於現場英文演講整理,在不改變原意的基礎上,對口語表達和技術術語進行了重新梳理。▎From Laboratory to Factory: Why Real-World CNC Lathe Manipulation Breaks Current Robot Learning Pipelines主講人:馮宗寶,至簡動力(Simplexity Robotics)強化學習負責人01用機器人造機器人本次分享從一個製造目標說起——用機器人來製造機器人。CNC 操作看起來可能很簡單,但要讓它在真實工廠裡穩定可靠,是完全不同的問題。

它揭示了實驗室基準測試的成功與工廠級精度之間那道清晰的鴻溝。今天,我將展示我們如何努力去彌合這道鴻溝。至簡動力是一家全棧具身智能公司。我們自研的多模態模型,把理解和生成統一在一起;一套閉環的數據飛輪,讓我們能夠持續改進這些模型;統一的模塊化硬件平臺,讓它們運行在真實的機器人上;SimpleClaw 平臺則給開發者提供了一個構建與部署機器人應用的開放平臺。在硬件側,我們有四條產品線。i7 Pro 是我們的輪式機器人,iX 是我們的輪式人形機器人。我們還提供兩種配置的模塊化力控機械臂,這裡分別展示了搭配 Dexter 靈巧手和夾爪的形態。

最後,我們的數據採集手套幫助我們規模化採集人類演示,為機器人學習提供數據。所以,我們的方法連接起三個部分:我們全棧自研,從硬件、軟件到模型;數據採集手套讓規模化採集人類演示成為可能;多模態模型把理解與生成統一在一起。目標是從這些數據中學到更多,抬高機器人在精密 CNC 操作上的能力天花板。本次分享聚焦三個互補的方法:SimpleWAM 從多模態觀測中生成動作片段;DRAM,即 Delta 規則循環關聯記憶,用固定大小的記憶矩陣處理長時序上下文;DPE 用一個單獨訓練的評估器對候選動作打分,同時保持策略凍結。三者合起來,分別解決了我們 CNC 系統中的動作生成、記憶與動作選擇問題。

02真實工廠難題這是我們面對的工廠難題。我們的目標是機器人造機器人,精密 CNC 操作正是其中的代表。它為什麼難?第一,工件與卡盤之間的間隙只有 0.5 毫米,幾乎沒有留給對位誤差的空間。第二,反光的表面、微弱的紋理、外形相似的零件,讓視覺對位變得困難。第三,機器人必須在受限的工作空間裡完成一連串動作,而關鍵的接觸界面並不總是可見的。因此,系統必須在整個任務過程中始終保持精度,即便視覺信息不完整。這些 CNC 約束塑造了我們的架構:弱紋理要求一個足夠強的視覺編碼器;長程接近需要頭部與腕部相機提供的多視角;精密接觸則需要接近感知的條件化。於是,視覺、語言和狀態輸入被轉換為 token。

SimpleWAM 提供多模態骨幹和動作 DiT。我們在兩者之間插入一個 DRAM 模塊,在當前觀測之外補充歷史上下文。動作 DiT 提出候選動作片段,DPE 用一個單獨訓練的評估器對這些候選打分,同時保持訓練好的動作提出器固定不變。被選中的動作片段隨後下發給 i7 Pro。03具體應對方案SimpleWAM 是我們統一的世界動作模型。它的思路是:訓練時從豐富的未來監督中學習,推理時直接預測動作。訓練階段,視頻 DiT、3D DiT 和動作 DiT 在任務指令的引導下,聯合重建未來的視頻幀、3D 狀態與動作片段,讓模型能夠同時學習視覺、空間與動作的動力學。

到了推理階段,我們只輸入當前圖像、當前 3D 狀態和語言指令,模型直接輸出動作片段,而不必再生成未來的圖像或 3D 狀態。在動手之前,我們分別提取特徵,再對它們做自適應融合。一個共享的凍結編碼器,保留來自頭部與腕部相機的密集圖像 token;隨後,查詢分別獨立地讀取每個視角,這樣在融合之前,任何一個視角都不會壓制另一個;門控再針對每個查詢和每個特徵通道,去平衡全局上下文與局部對位線索。最終,融合視覺歷史與魯棒的、狀態條件化的動作 DiT,來預測動作片段。右側的注意力圖展示了更強的邊界聚焦效果。在各方法的標稱試驗中,融合方法成功了 15 次,相比之下,Query-concay 為 0 次,π0.

5 SFT 基線為 8 次。要在一段長任務中持續穩定地動作,機器人需要來自此前步驟的上下文。為此,我們引入 DRAM——Delta 規則循環關聯記憶(Delta-Rule Recurrent Associative Memory),把這種能力附加到預訓練機器人策略上。這裡,凍結的 SimpleWAM 骨幹從當前觀測中提取特徵;DRAM 先用這些特徵讀取記憶中的相關歷史;動作 DiT 把讀取到的歷史與當前上下文結合起來,生成動作片段;在這之後,通過門控的 Delta 規則更新記憶,供下一步使用。記憶是一個固定大小的關聯矩陣,因此它的佔用在任務變長時保持一致。

DRAM 可以在不修改骨幹架構、也不重新訓練骨幹的前提下附加進來,讓長時序記憶更容易接入現有策略。在精密插入的過程中,僅靠視覺可能無法判斷工件正以怎樣的狀態接觸卡盤。力與力矩恰好能補上這些缺失的接觸信息。我們從兩個方面使用它們:其一,接近感知條件化會調整機器人的狀態輸入,讓動作 DiT 在生成下一個動作時把接觸因素考慮進去;其二,實時阻抗控制器利用實時反饋讓執行更穩健,並根據接觸的變化調整運動。二者結合,能夠在直接插入受阻時支持恢復。在精密 CNC 插入任務上,這套組合方法取得了 100% 的任務成功率。常見的做法是用評估器的反饋去更新動作器,但這可能導致策略漂移。

DPE 先訓練一個行為克隆的動作器,再用一個單獨訓練的評估器在部署時對候選動作打分;成功的和失敗的 rollout 隨後只更新評估器,閉環由此形成,而動作器在機器人上始終保持凍結。DPE 提升了任務成功率,並減少了執行步數。04成果展示我們最終實現了機器人單設備全自動值守雙 CNC 機床的完整作業方案。本次主演示視頻以五倍速呈現了機器人的全流程自主作業過程,同時通過多個細分片段,分別展示三項核心獨立工序:工件自主抓取、精準上料卡盤、加工完成後的取件與歸位放置。抓取工件把工件插入卡盤取出並放置工件值得一提的是,整個模型訓練過程,我們僅使用了 600 條真實機器人運動軌跡作為訓練數據。

這也是我們本次工作的核心價值:將具身智能從實驗室的基準測試效果,真正落地到高精度、高真實度的工業製造場景中。為了方便大家抱團交流、互通會議消息,我們專門建了 IROS 2026 參會交流群!進群你會解鎖這些「福利」?會議情報站:投稿 DDL、格式規範、評審進度……關鍵節點第一時間送達,再也不怕錯過 deadline,投稿準備穩穩的。同行茶話會:天南海北的同行都在群裡,聊心得、碰思路、攢人脈,科研路上我們同行。前沿補給站:最新研究成果、熱點方向實時同步,結合會議主題幫你捋清投稿脈絡,給論文靈感加滿油。

現場後援團:(會議期間專屬開啟):到了會場也不用慌——路線導航:場館分佈、報告廳怎麼走,群裡隨時問;議題共讀:熱門 session、Keynote 探討,錯過也能追;Poster 彙編:現場海報精華整理,一鍵收藏不遺漏;約局廣場:約飯局、採訪局、交流局……想嘮嗑、想合作、想面基,群裡發起就成。?進群傳送門: 掃碼進群或添加微信Luyoyo_2026,備註:ECCV + 單位/學校+姓名+方向。搞科研/搞技術,信息差很重要。來,一起快人一步!上車,帶你看遍全球 AI 頂會精華可獨家暢覽:專家演講PPT大會報告全文熱門論文解讀學術新星訪談掃描上方二維碼或點擊「閱讀原文」關注專區。

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