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真机实测24小时!一场攻克柔性操作难题的科研直播

2026-01-04 学院动态

近日,深圳河套学院学生团队联合香港大学多媒体实验室(HKU MMLAB)完成了一场国内罕见的机器人连续24小时整理衣物直播。全程由学生团队主导与讲解,直播登上国内主流平台首页推荐,全平台累计播放量突破100万,引发广泛关注。此次直播不仅展示了机器人在柔性物体操作领域的长时程稳定作业能力,更生动诠释了学院注重国际前沿、学科交叉、产学研融合的“3I”培养特色。

深圳河套学院学生全程主导24小时机器人衣物整理直播,登上国内主流平台直播首页推荐,累计播放量超100万次。

一场全天候的机器人“耐力赛”

 

与常规发布的短视频演示不同,深圳河套学院选择以连续24小时真机直播的方式,完整呈现机器人叠放衣物、挂衣服等高难度任务的执行过程。直播不仅展示技术全貌,更暴露、复现并解决了实际运行中的诸多问题,最终将一套正向的、可复现的技术方案公开落地。

在衣物整理这类充满不确定性的任务中,机器人需在精准操作的同时,具备“出错后快速恢复”甚至“主动以退为进”的智能应变能力。观众在直播中可以看到,当衣物陷入极端缠绕状态时,机械臂能够策略性回退、重整步骤,化危机为转机。更难得的是,观众还可以与核心研发团队实时互动,深入探讨技术细节,并提出优化建议。

直播回放:

https://www.bilibili.com/video/BV1tcv4BgEid

项目主页:

https://mmlab.hk/research/kai0(点击“阅读原文”即可跳转)

 

01

为何“衣物整理”

成为全球顶尖机构的竞技场?

在具身智能前沿,“衣物整理”例如叠衣服,正成为全球顶尖实验室的“隐形赛场”。从 Google DeepMind、Physical Intelligence到斯坦福、伯克利,全世界的科研团队都在探索如何让机器人理解并操控充满不确定性的物理世界。

叠衣服,作为一种非确定性任务,其输入状态(如衣物的形态、褶皱、位置等)具有高度随机性。布料,属于典型的柔性物体,带来极高的不确定性。因此,柔性衣物折叠被视为检验机器人综合能力的核心测试场景。它不仅要求机器人实现视觉感知与动作控制的高度协同,还需要具备针对不同衣物类型的跨场景任务迁移与策略适应能力。更进一步,机器人必须具备应对开放环境的多模态泛化能力,才能真正实现对复杂现实世界的操作智能。

对机器人而言,叠衣服无异于一场涵盖感知、推理、规划与灵巧操作的全方位大考。在本次直播中,机器人在典型场景下实现了每小时稳定整理60件衣物的作业效率。这场长达24小时的不间断运行,既是对机械系统耐久性的验证,更是对其感知、决策、控制体系的综合极限考验。

视频文件

整理衣物全流程示意-机械臂连续完成叠衣与挂衣等多步骤操作,在柔性物体场景下保持稳定执行,体现长期决策与控制能力。

直播过程中,清华大学赵昊、上海交通大学穆尧、宁波东方理工大学金鑫等多位相关领域学者受邀参与实时讨论,就柔性物体操作与具身智能系统的长期可靠性等问题展开交流。

 

02

如何实现

高效可靠的叠衣机器人?

视频文件

χ₀模型全流程框架图

针对柔性物体操作中的不确定性、数据分布偏移和长程任务规划等难题,深圳河套学院罗平教授、李弘扬教授团队提出全新框架χ₀,核心在于重新思考“数据价值”:通过对齐与融合的艺术,将有限数据的效能最大化,从而在典型场景下实现每小时60件稳定叠衣的工业级表现。χ₀的技术体系体现为以下三个关键点:

 

模态一致性:从根源消除误差

机器人在训练时的数据分布往往与真实运行环境不同,这会导致操作“笨拙”。χ₀通过模态一致性机制,结合DAgger、时空数据增强和推理控制优化,将训练与实际运行对齐。结果是,即便遇到未见衣物形态,机器人也能平滑调整动作,大幅降低失败率。

模型算术:权重空间的“捷径”

χ₀提出了一种模型算术方法:在不同数据子集上分别训练模型,再通过权重插值合并参数。实验发现,这种合并后的模型性能甚至优于全量数据从头训练,同时节省大量算力,避免了复杂MoE架构,实现简单高效的能力提升。

 

阶段性优势估计:赋予机器人“长远眼光”

长程任务容易半途而废,χ₀通过语义阶段分解,将复杂叠衣任务拆成关键阶段。机器人预测“当前状态”相对“目标阶段”的优势值,就像有了高精度导航仪,不再盲目执行动作,而是随时调整策略。这个机制提供了平滑、稳定的指导信号,使机器人能够长时间完成复杂操作链。

 

03

深圳河套学院

产学研模式如何落地实践?

在全球顶尖实验室竞相攻克“叠衣服”难题的背景下,深圳河套学院的突破并非偶然。背后是学院独特的创新生态与深度产学研融合模式。研究落地深圳,既为本地机器人产业提供技术支撑,也契合国家推动具身智能机器人进入社区和家庭的战略。

2025年10月,国家发改委等五部门联合印发《深化智慧社区发展 推进城市全域数字化转型行动计划》,提出“探索推动具身智能机器人进社区、进家庭”,为家庭场景技术落地提供政策指引。这将“家庭最后一米场景”转化为国家级科研课题,也呼应深圳河套学院在家居柔性物体操作与连续机器人控制的研究方向。

2025高校科技成果交易会在广州开幕,深圳河套学院亮相家庭场景机器人创新成果。

 

河套跨境融合优势为产业难题提供了最佳“试验场”

深圳河套学院位于深港科技创新合作区,可整合国际学术资源与深圳产业链力量。团队针对模型数据成本高、分布偏移等问题,提出“模态一致性”和“模型算术”等算法创新,降低数据和算力依赖,为工业可靠性和工程落地提供支撑。这一研发方向与国家推动家庭场景机器人落地的政策高度契合,为实现从实验室到家庭场景的连续落地提供实践经验。

 

“3I”培养模式打造能解决交叉难题的团队

学院以“国际化、交叉学科、产学研协同”的“3I”培养理念,打破学科壁垒,整合计算机视觉、机器人学、控制理论等多领域力量,使团队能够在复杂非结构化场景中提出创新方法,如“阶段性优势估计”,赋予机器人长远规划能力。学生在高难度技术任务中承担核心研发与执行角色,为国家家庭应用场景研究提前打下人才基础。

 

瞄准应用与生态,提升深圳机器人产业竞争力

学院选择家居柔性物体操作为突破口,紧扣深圳服务机器人及智能家居产业布局。χ₀框架提供高效稳健的技术路径,帮助企业从“暴力算力”转向“智能精度”,加速技术从实验室向产业链和家庭场景落地。深圳河套学院通过产学研一体化模式,将科研成果与政策导向紧密结合,抢占具身智能战略制高点,提升产业链韧性和竞争力。

正是在大湾区这片融合“全球视野、跨境资源、产业土壤”的创新区,以及“3I”培养理念下,才能孕育出像χ₀框架这样兼具学术前瞻性与产业变革力的成果。这不仅是一项技术突破,更是深圳新型教育科研机构将国家政策,落地家庭应用前沿研究的全新实践。

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