2024年09月10日

(图1:全国总决赛华南理工大学竞赛现场全景图)
2024年8月29日,由工业和信息化部人才交流中心主办、华南理工大学承办、华南理工大学未来技术学院协办的2024睿抗机器人开发者大赛全国总决赛CAIR工程竞技赛道AI ROBOT创新挑战赛赛项,经过多轮激烈比拼,在华南理工大学(广州国际校区)圆满落下帷幕。
“AI ROBOT创新挑战赛”作为睿抗机器人开发者大赛2024年的一项全新子赛项,不仅引入了全球知名的人工智能公司 NVIDIA的Omniverse平台虚拟仿真技术与具身智能机器人技术的广泛应用,而且充分展现了我国高校青年学子在人工智能与机器人技术领域深度融合应用的聪明才智与创新智慧。AI ROBOT创新挑战赛,旨在激发青年学生的创新热情,挖掘他们在人工智能与机器人技术领域的无限潜能。

(图2:全国总决赛各赛队竞技现场)
本次大赛吸引了来自全国各大本科院校与高职院校的积极参与及激烈角逐。本项比赛围绕智能视觉、智能控制技术以及机器人的设计与现实展开,从虚拟仿真环境的搭建到复杂现实物理环境的适应性测试,再到人机交互的流畅体验,参赛者们以卓越的创新能力和扎实的专业技能,通过深度融合应用人工智能的相关国际先进技术,实现了机器人在环境感知、路径规划、自主决策、任务执行等方面的综合能力提升,为观众呈现了一场精彩纷呈的科技盛宴。
AI ROBOT创新挑战赛创办的初衷,就是想通过引入NVIDIA具身智能机器人技术,赋能人工智能技术与机器人技术的深度融合应用。NVIDIA具身智能机器技术的特点主要体现在其高度集成的AI平台、强大的计算能力、创新的软件支持以及广泛的应用前景上。
1、高度集成的AI平台:NVIDIA构建了包括NVIDIA Omniverse、ISAAC等平台在内的综合AI生态系统,为机器人开发提供了全方位的技术支持。

(图3:全国总决赛NVIDIA Omniverse虚拟仿真技术应用效果图)
在AI ROBOT创新挑战赛中,值得称赞的技术亮点之一,就是引入了NVIDIA Omniverse和ISAAC平台。其具体技术与功能体现在以下几方面:
❇ 虚拟仿真环境:Omniverse平台搭载了RTX和OVX系列产品,支持数字孪生技术,能够为本赛项中本科组的双臂人形机器人以及高职组的智能小车提供高度逼真的精确的虚拟仿真环境,使得机器人可以在虚拟环境中进行大量的各种竞赛任务的模拟训练和测试,通过优化机器人的设计和算法提高其性能和安全性,从而提升机器人在比赛中的竞争力;此外,还有助于降低各参赛队实际测试的成本和风险,提高测试效率。
✴ 数据生成与训练:ISAAC平台搭载了AGX系列产品,能够为人工智能机器人提供强大的计算能力。该平台还包含ISAAC MANIPULATOR和ISAAC PERCEPTOR等加速库和感知能力软件库,在虚拟仿真环境中,可以为各参赛队生成大量的训练数据,用于提升机械臂的灵敏度与精确度,训练机器人的感知、决策和执行算法,这些数据可以帮助机器人更好地适应复杂环境,提高其在现实世界中的表现。
✡ 协同设计与开发:Omniverse支持多用户协作,使得各赛队的每位队员可以共同参与机器人的设计和开发过程,帮助该赛队完成协同工作。
2、强大的计算能力:NVIDIA的机器人技术栈中包含了高效能的GPU,如本次比赛中推荐的L20 GPU,其带宽高达1.9 TB/s,AI计算性能指标包括FP32峰值算力达到90 TFLOPS,FP64峰值算力达到11 TFLOPS。此外,机器人中需用到的NVIDIA Jetson Orin系列模组也提供了强大的计算能力,其中Jetson AGX Orin模组可提供高达275 TOPS的AI性能,适用于边缘构建自主机器。利用NVIDIA的GPU和深度学习算法,机器人能够实时处理来自各种传感器的数据,包括图像、声音、触觉等,从而实现对周围环境的精确感知。基于强大的计算能力,机器人能够快速处理复杂的决策问题,包括路径规划、避障、目标识别与跟踪等。通过精确的控制算法和机械结构设计,机器人能够准确地执行各种任务,如抓取、搬运等。

(图4:全国总决赛双臂机器人与智能小车多任务实现真实场景)
3、创新的软件支持:本次比赛应用了NVIDIA提供的丰富软件工具和库中的Issac Sim来支持机器人开发,Issac Sim是基于Omniverse平台构建的机器人模拟参考应用程序,为各赛队提供强大的物理模拟与高精度的3D模型,是本赛项用于测试和验证机器人行为的理想平台
4、广泛的应用前景:NVIDIA的机器人具身智能技术不仅推动了机器人技术的发展,还促进了智能化交互和商业化应用。本次本科组的比赛中,我们选择了作为具身智能的最佳承载形态——双臂人形机器人,通过让各参赛队在餐厅生活场景中的各大应用任务实现,为具身智能机器人技术能够在包括医疗、教育、养老等诸如领域发挥重要作用的技术实现提供有力的先导示范与事实证明,为AI+机器人应用提高人们生活和工作效率、创造新的商业价值和社会价值贡献科研实践与创新力量。

(图5:专家裁判执裁现场剪辑)
精英汇聚,技术碰撞的比赛无疑是当天的重头戏。各参赛队伍现场抽签,秩序井然地轮番上阵,在团队协作下分别展示了他们在虚拟仿真、数据合成、智能算法、机械结构设计、传感器应用、人机交互及双臂协同等方面的创新成果。每一个演示细节都透露出参赛者们对技术的极致追求和对创新的深刻理解,现场观众无不为之惊叹。来自于全国各地各大高校的专家评委们从多个维度对选手们的参赛作品与现场任务演示过程进行了全面细致且公平公正的评估,确保了本次比赛的权威性与专业性。

(图6:赛后经验交流学习)
随着一天的激烈比拼与精彩分享,活动迎来了闭幕式的颁奖环节。在热烈的掌声中,主持人分别揭晓了本科组与高职组的获奖名单,邀请与会的专家及各院校院长等嘉宾为冠亚军赛队颁发了奖杯,并向其他获奖团队授予了荣誉奖牌。这些荣誉不仅是对学子们在本次比赛中所取得的优异成绩的充分认可,更是对他们未来致力于为我国机器人产业发展做出积极贡献的巨大激励。相信这些来自于机器人竞技场上的舞台之星们,一定会成为各行各业推进我国AI+机器人技术深度融合应用以及促进机器人产业高速发展的科技精英或创业先锋!

(图7:赛后颁奖)
2024睿抗机器人开发者大赛全国总决赛CAIR赛道AI ROBOT创新挑战赛赛项的成功举办,不仅为机器人开发者们搭建了一个展示自我、交流学习的平台,更为推动我国机器人技术与AI国际先进技术的融合创新与应用注入了新的活力。我们坚信,在未来的日子里,随着更多优秀作品的涌现与更多科技人才的加入,我国机器人产业必将迈向更新的高度,为世界的科技创新与发展贡献出更加璀璨的中国力量!

(图8:全体合影留念)