张大妈

从实验室到车间:小米机器人在汽车工厂“实习”

源自公众号:AI技术知识

03-03 08:32

具身智能从实验室走向工厂,面临生产节拍与合格率的现实鸿沟。小米机器人将VLA大模型、触觉感知与强化学习技术相结合,在汽车工厂的真实工站中,实现了连续3小时自主运行,双侧安装成功率达到90.2%。这不仅是技术的一次成功验证,更为机器人规模化产业应用提供了宝贵的实践参考。

从实验室到车间:小米机器人在汽车工厂“实习”智能速览

  • 小米机器人在汽车工厂实现连续3小时自主运行。

  • 自攻螺母上件工站双侧安装成功率达90.2%。

  • 技术核心为VLA大模型与强化学习的端到端训练。

  • 融合视觉、触觉和关节感知的多模态系统提升作业稳定性。

  • 全身混合控制架构保障机器人在极端干扰下的稳定。

从实验室到车间:小米机器人在汽车工厂“实习”精华内容

机器人要从实验室的“学徒工”成长为工厂的“正式工”,必须迈过精准、高效、稳定这三道坎。技术实现细节是关键所在。

端到端训练

为应对工厂复杂多变的作业环境,我们摒弃了繁琐的规则编程,采用了端到端的数据驱动控制方法。该方案在通用VLA大模型Xiaomi-Robotics-0的基础上,引入强化学习技术,使机器人能快速适配不同工况,并从真实物理交互中持续学习。

其技术特点在于,通过统一的动作空间与跨本体数据预训练,显著增强了模型的泛化能力。同时,VLA与RL的联合训练框架,有效降低了对真实遥操作数据的依赖,增强了模型在不同本体和环境下的适应性。最后,在密集接触的作业场景中融合触觉反馈,大幅提升了任务执行的稳定性与鲁棒性。

多模态感知

单一的感知模式在复杂的工厂环境中存在明显局限。仅依赖视觉,在光照变化或局部遮挡时难以准确判断螺母与手指的接触状态;仅依赖触觉,又容易受到手指与环境间非预期接触的干扰。

为此,我们融合了视觉、触觉以及关节本体感知等多模态信息,对作业过程进行协同感知与综合判断。这种融合机制显著降低了复杂工况下的状态误判概率,为任务规划决策和在线学习提供了更可靠的奖励信号,确保了操作的精准性。

全身运动控制

机器人的全身运动控制是稳定作业的基础。我们采用了融合优化控制与强化学习的混合架构,依据系统稳定性指标选择性执行策略。

其中,优化控制器基于二次规划方法,通过零空间投影机制实现四级严格优先级控制,依次满足平衡、安全、任务等约束,单次求解耗时小于1毫秒。而强化学习控制器则依托大规模并行仿真平台,通过对数千个虚拟机器人进行上亿次随机扰动与失稳场景模拟,使其学会在极端干扰下保持平衡,并能零样本迁移至真实机器人,保障了系统整体的稳定性与鲁棒性。

现实挑战

即便拥有先进的技术,实际装配环节依然充满挑战。自攻螺母内侧的花键结构,以及每次抓取后不固定的手内姿态,都要求极高的对齐精度。定位销轴上的磁吸力也会在装配时产生拉扯,进一步增加难度。

在实际工况下,这些因素常常导致对位精度不足,在旋拧过程中产生卡滞,造成装配失败。此外,环境干扰或视角受限,也可能让机器人对贴合状态产生误判,出现花键与键槽贴合不紧密、安装不到位等问题,这是机器人从“能做”到“做好”必须跨越的障碍。

小米机器人在汽车工厂的初步探索,验证了具身智能在工业场景落地的可行性,也暴露了生产节拍与合格率的核心瓶颈。未来的规模化应用,仍需在全身协同和灵巧操作等方向持续突破。当机器人真正成为产线主力,工业制造将迎来怎样的变革?

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