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139.6倍加速、100%安全约束:影眸科技提名具身顶会RSS最佳论文


速读:但影眸科技的研究和布局,并不止于生成。 cuNRTO选择了另一条路,解决Sim-to-Real,不一定要等待一个完美的Simulator,也可以让策略对Simulator的不完美具备鲁棒性。 论文给出的基线数据非常直观,一个带五个障碍物的独轮车(unicycle)任务,原始NRTO要算。
2026年07月23日 13:06

机器之心发布

在近日的具身智能顶会 RSS(Robotics: Science and Systems)2026 上,最高奖项 Outstanding Paper Award 提名名单里,出现了一个不太 “机器人” 的名字 —— 影眸科技,一家头部 3D 生成大模型公司。

这家公司为外界熟知,大多是因为它在 3D 生成领域的硬核实力:基于团队发布的原生 3D 大模型框架 CLAY(提名 SIGGRAPH2024 最佳论文),影眸在 2024 年推出了全球首个原生 3D 大模型产品 Hyper3D,如今该产品已出现在今年英伟达 CES Keynote 、OpenAI 首届黑客松冠军项目等多个全球技术标杆场景的 3D 资产生成工作流里,其企业客户规模位居行业第一。

但影眸科技的研究和布局,并不止于生成。在具身智能方向,Hyper3D 的 Sim-Ready 功能可以一键为 3D 资产赋予重力、摩擦力等真实物理属性,无缝导出到 Isaac Sim 等仿真环境,已经成为具身团队训练「空间智能」的核心资产来源之一。今年 7 月,影眸科技在具身应用领域再进一步,联合地瓜机器人、谋先飞发布了 “具身智能可训练仿真闭环联合解决方案”,其世界生成模型 Hyper3D WorldGen 基于自研原生 3D 大模型 Hyper3D Rodin 与 CAST 框架(SIGGRAPH2025 最佳论文)实现了仅凭单张照片还原可交互三维场景,场景内的 3D 物品均为原生 Sim-Ready 资产,具备物理属性,可直接用于仿真训练,打通从真实影像到具身可训练场景的端到端链路。

资产 Sim-Ready 之后,一个更尖锐的问题随之而来:如果仿真里训练出的策略,一到真实世界成功率就大幅下降、不具备部署价值,那仿真资产的价值又在哪里?

影眸团队用这篇研究成果给出了自己的答案。

影眸科技合伙人、物理 AI 事业部负责人 Joel Wang 作为共同一作、影眸科技作为署名单位参与完成的论文《cuNRTO: GPU-Accelerated Nonlinear Robust Trajectory Optimization》入围了 RSS 2026 的最高奖项 Outstanding Paper Award 提名。

论文链接:https://www.roboticsproceedings.org/rss22/p102.pdf

项目主页:cunrto.deemos.dev

此前十余年,RSS 的最高论文奖项长期由全球顶尖高校和实验室占据,中国大陆机构与企业团队进入候选名单的案例屈指可数。今年共有 8 篇论文获得提名,其中仅两篇成果包含由国人团队创立的商业公司的核心参与,分别是影眸科技和银河通用。

这篇论文回答的,正是上面那道「从仿真到现实」的必答题: 在充满误差与扰动的真实物理世界里,如何让具身更快地算出安全的动作 。它把非线性鲁棒轨迹优化的核心计算搬上 GPU,在独轮车、四旋翼和 Franka 机械臂任务中实现最高  139.6 倍 加速,同时保持  100%  的安全约束。

从生成 Sim-Ready 的 3D 资产,到让仿真中训练出的智能走向 Real-World Ready,这是影眸研究版图上关键而必然的一步。

仿真不必完美,策略要对不完美有所准备

具身在仿真里学会的每一个动作,都建立在一个隐含假设上:世界会按模型训练时的环境那样运转,但真实世界绝不是如此。真实机器人面对的不是一个和仿真完全一致的物理世界,摩擦、控制误差和外部扰动始终存在。

行业的传统直觉是不断提高仿真精度,让模拟器尽量接近现实。但这条路有一条残酷的渐近线,现实中的摩擦、接触、材料属性、执行误差不可能被完整复刻,Sim-to-Real Gap 是仿真训练真正落地绕不开的问题。

cuNRTO 选择了另一条路,解决 Sim-to-Real,不一定要等待一个完美的 Simulator,也可以让策略对 Simulator 的不完美具备鲁棒性。

「仿真的上限,不只取决于它能多真实,也取决于策略能否承受它不真实的部分。」Joel Wang 说。

这在技术上对应控制领域一个经典方向 — 鲁棒轨迹优化(Robust Trajectory Optimization)。思路可以用一句话概括:既然扰动无法被精确预测,那就把能够被界定的模型误差与外部扰动,显式表示为一个有界的结构化不确定性集合(uncertainty set),然后在规划阶段提出硬性要求。 对集合内的每一种可能扰动,轨迹都必须满足全部安全约束 :避障、关节限位、力矩上限,一个都不能违反。

换句话说,这是一种最坏情况保证(worst-case guarantee)。相比只能给出概率性保证的随机方法,它对机械臂操作、飞行器避障这类安全攸关场景更为根本。而且求解的产物不只是一条名义轨迹,还有一组随时间变化的反馈增益 — 机器人在执行中一旦被扰动带偏,可以依据实时估计的扰动即时纠偏。

听起来很美好,但有一大难题:这类问题,此前根本算不动。

从 8 个小时到 218 秒:算不动的鲁棒优化,是怎么被搬上 GPU 的

为什么算不动?直觉层面,「对所有扰动都成立」意味着无穷多条约束 — 不确定性是连续取值的,无法逐一枚举,问题在原始形式下不可解。

此前的 NRTO(Nonlinear Robust Trajectory Optimization)框架给出了一条可行路径:外层对非线性动力学和约束做逐次线性化(successive linearization),内层通过鲁棒约束重构,把无穷多条约束转化为有限个二阶锥规划(SOCP)约束,再用交替方向乘子法(ADMM)求解。这套框架在理论上足够优雅,非线性动力学、非线性约束都能处理。

但工程上,它撞在了一堵墙上,SOCP 子问题依赖内点法(Interior Point Method)求解。内点法精度高,却是一种以大规模矩阵分解为核心的串行算法,每次迭代都要重新分解一个随问题规模膨胀的 KKT 系统。系统维度一高、约束一多,计算量爆炸式增长。

论文给出的基线数据非常直观,一个带五个障碍物的独轮车(unicycle)任务,原始 NRTO 要算  30423 秒  — 超过 8 个小时;四旋翼任务也要 13374 秒。这样的速度,鲁棒优化只能停留在论文里,谈不上任何部署价值。

与此同时,从刚体动力学梯度并行化,到实时非线性 MPC,把优化搬上 GPU 已是明确趋势。麻烦在于,NRTO 的原始结构,嵌套双层循环加串行内点法,天然不适合并行。

cuNRTO 的贡献,就是通过两次算法层面的架构重构,把这套串行算法改写成 GPU 友好的形态。

第一步:NRTO-DR,用算子分裂替换内点法。

主题:影眸|仿真|影眸科技|具身|最高奖项OutstandingPaperAward提名