你理想中的機器人,是不是已經能端茶倒水、無所不能?但現實中,它們大多仍困在流水線上。

理想與現實之間的差距,根源在于“訓練”。隨著具身智能(Embodied Intelligence)技術的興起,機器人不再是“按照預設指令執行動作的機器”,而需要像人一樣在真實物理世界中學習、感知和反應。
目前主流的訓練方式各有局限:真實環境中“實戰練兵”代價高昂;純數據驅動的模擬學習往往脫離真實物理規律,導致機器人學不會真功夫。
如何為機器人搭建一個“既真實又安全”的訓練空間?
云道智造物理AI給出了答案——讓機器人學會一個魯棒控制策略,在應對復雜多變的外部環境時,能夠自主、穩定地處理各種情況。通過高效學習、反復試錯,最終將成熟的技能無縫遷移到現實世界,讓機器人能夠真正走進工廠、家庭,甚至更復雜的生活場景。
01
解鎖機器人“精準操控”能力
基于自主研發的伏圖-多體動力學求解器,云道智造通過構建機器人本體模型與仿真環境,打造高擬真虛擬訓練場,給機器人訓練提供精準的狀態反饋數據以及獎勵信息,經過強化學習中數百萬次交互訓練和試錯,最終自主學習出能夠最大化累積獎勵的最優控制策略。
截至目前,我們已完成了多個訓練場景的驗證:
1.?七軸協作機械臂“指哪打哪”
模型說明:Franka Panda七軸協作機器人(機械臂)包含7個旋轉關節,末端執行器配置移動型夾爪,七軸的設計使得其具有較高的運動靈活性;
訓練任務目標:智能體(策略)控制各關節轉動合適的角度,使末端執行器能移動到工作空間范圍內任意指定位置;
應用場景:裝配、打磨、拋光、醫療輔助和小型生產線操作等精細化任務場景。

2. 智能小車自主導航
模型說明:小車四個車輪分別施加力矩實現差速驅動,驅使小車前進、倒退和轉彎;
訓練任務目標:給定任意目標點,智能體(策略)能通過“感知-決策”來控制力矩的大小,使小車行駛到目標點;
應用場景:智能倉儲與物流、生產線物料配送、安防與巡檢。

3. 四軸工業機械臂軌跡跟蹤
模型說明:四軸工業機械臂含有4個旋轉關節,通過相對轉動來定位末端執行器位置;
訓練任務目標:智能體通過控制各關節的轉動角度,實現末端執行器沿著軌跡行進;
應用場景:焊接、噴涂、激光切割、表面拋光、質量檢測等需要精確路徑復現的工藝流程。

4. 輪式仿人服務機器人
模型說明:輪式仿人服務機器人采用輪式移動底盤與仿人上半身相結合的設計,具備多自由度雙臂系統,手臂末端可適配靈巧手或多功能夾爪,兼具移動靈活性與操作多樣性;
訓練任務目標:通過智能體控制雙臂各關節的旋轉驅動角度,可使雙手觸達運動范圍內的任意目標點;
應用場景:科研教育、分揀零售、醫療輔助及環境巡檢等服務場景。

02
技術基石筑牢物理AI“引擎”
機器人訓練只是物理AI應用的冰山一角。在自動駕駛、工業數字孿生、智能裝備研發等更廣闊的領域,物理AI的價值正逐步釋放。這一切的背后,離不開底層物理引擎的技術基石。
云道智造始終致力于打造“數字世界的物理引擎”,通過持續的技術創新讓仿真更快、更準,實現物理AI運行效率與計算精度的雙重突破。其中,伏圖-電子散熱模塊(Simdroid-EC)在新版本中實現了三大技術升級:
1. AI for CAE:讓仿真更快速、更智能
如果說CAE for AI是“讓訓練更真實”,AI for CAE則是“讓仿真更高效”。基于神經網絡算法構建的AI代理模型,在保證精度的前提下,可實現多參數、多場景的秒級預測。同步推出的仿真智能體,支持自然語言驅動自動仿真與目標優化,幫助工程師把自己從繁瑣的設置工作中解放出來。

2. GPU并行計算:給引擎裝上“加速器”
面對電子產品迭代加速與仿真規模擴大的挑戰,云道智造通過GPU并行計算架構,高效處理大規模仿真任務。實測顯示,某典型芯片散熱案例的計算效率達傳統方法的5-10倍,最高超20倍。這種算力飛躍,讓機器人在虛擬環境中“高強度刷題”成為現實。

3. Cutcell貼體網格:助力仿真“快準穩”
精度與效率的平衡一直是仿真領域的核心挑戰。云道智造的混合網格剖分技術對此給出了優雅解決方案:復雜結構采用Cutcell貼體網格保證精度,對規則區域采用笛卡爾網格提升效率。自研網格與求解器的高度適配,在保證效率與精度的同時,展現出優越的魯棒性。
接下來,我們將在全部物理引擎中深度整合GPU、AI等創新技術,以更快的速度、更高的精度和更強的穩定性賦能千行百業!
03
結語:以物理AI為核,讓機器 “讀懂世界”
未來,云道智造將持續深化物理AI技術研發與應用,穩步構建更完整的具身機器人訓練體系:
一方面,打造“一站式訓練平臺”,整合從場景建模到策略驗證的全流程;
另一方面,依托自研引擎在多物理場耦合與高精度仿真上的優勢,結合真實感渲染技術,打造“物理精準、視覺逼真”的虛擬環境,進一步縮小“模擬到現實”(Sim-to-Real)的鴻溝。
我們期待,以物理AI為“核心大腦”,讓機器真正理解物理規律,“讀懂世界”。
