兰旭光
xglan@mail.xjtu.edu.cn
博士，教授，杰青
以人工智能技术突破为引领，面向动态开放场景的机器人复杂作业技能与通用自主行为生成是现代化产业升级的必然趋势，是落实“新质生产力”的重要任务。近年来，生成式人工智能已在数据、算法、算力充足的数字场景中取得了令人瞩目的成就。然而，当前生成式人工智能的认知与决策局限于语义与图像层面，无法实现真实物理场景中类人灵巧作业，缺乏通用泛化与发育能力。因此，如何将物理知识、人类认知机理以及机器人行为虚实迁移相结合，实现感知规划-执行一体化的具身行为学习与发育是当前具身智能领域亟待解决的问题。 研究目标：本项目以医疗康养、敏捷家政及柔性装配作业等复杂动态场景中“行为发育认知与类脑决策”、“具身行为表征与生成”、“具身行为虚实迁移”等需求为牵引，研究物理知识嵌入的通用具身行为生成与发育关键技术，突破机器人类脑决策机理缺乏、具身行为与物理知识表征难、虚实迁移难等瓶颈，形成物理知识嵌入的具身行为与发育理论、技术体系并开展示范验证，实现面向感知-规划执行一体化的具身行为学习与发育，推进智能机器人在动态开放场景下的快速部署与应用。
针对具身机器人在医疗康养、敏捷家政及柔性装配作业等场景决策泛化能力弱、具身行为进化发育难的问题，本课题拟研究类人感知认知机理，揭示类人认知和具身行为交互机制，构建作业与行为知识图谱；研究世界模型基元抽象与多级表征方法，建立基于记忆-计算-预测的推理模型，实现融合知识图谱的类脑决策；研究面向动态变化环境的模型更新方法，实现环境任务自适应的具身发育。
本项目将参考前期 项目运行管理经验，并严格执行科技部有关重点科技专项管理新的政策和规定，继续实行项目负责人和课题负责人分级责任制；成立与项目相关领域知名专家组成的专家委员会，负责课题任务、研究人员及队伍组成的评审和筛选，以及项目执行情况的检查；成立项目管理办公室，协助首席科学家和项目专家组处理项目的日常管理与运行事务，与课题组长及研究骨干保持密切联系，定期出项目进展简报。课题负责人定期向项目负责人及专家委员会汇报课题进展，项目实行确定目标下的滚动式发展及优胜劣汰机制，研究经费将根据任务需要、课题队伍的创新能力与年度任务完成情况及其评估结果确定，并向优秀课题组倾斜；项目组和课题组内外强调经常的交流与有效的合作，加强国际合作，促进国内外学术交流，每年至少召开一次大型的学术会议，积极吸收和利用国际学术组织和学者参与合作。本项目采取“高校突破关键技术、企业开拓应用示范”的建设模式，以项目各单位前期在项目承担、平台建设等方面的深度合作为基础，发挥“研用”联合的优势，在智能物流、交通控制以及智能电网三个领域开展示范应用。项目从专题研讨、进展交流和年度检查三个层面，组织各课题开展交流与协调。“专题研讨”主要针对项目层面某些重要或共性问题开展研讨，致力于各课题在项目科学问题、研究目标等方面达成共识，形成研究合力，避免研究目标分散和走弯路；“进展交流”是项目办公室组织的不定期开展的学术交流活动，由项目负责人会同课题负责人、项目办公室人员深入各课题研究单位和实验室，考察项目研究进展，协调各课题之间的协作关系；由项目办公室组织各课题年度检查，由项目和课题负责人、项目专家组成员组成联合检查组，听取各课题工作汇报，总结研究成果，制定下年度研究计划。
本项目由西安交通大学牵头，邀请郑南宁院士担任项目顾问，联合同济大学，上海交通大学，香港科技大学（广州），乐聚机器人技术有限公司等优势单位，依托2个全国重点实验室、3个国家人工智能产教融合创新平台，1 个国家工程研究中心，以及5个省部级科研平台开展研究工作。团队成员包括长江学者1 人，国家杰青1人、国家优青1 人、海外优青2人。在具身智能以及机器人研究方面，研究团队在Nature，IEEE TPAMI, IJRR等国际期刊及RSS、NeurIPS 等国际会议上发表论文200余篇，授权发明专利50余项，代表性论文获得国际会议RSS2021时间检验奖，RSS2019最佳系统论文奖。相关技术成功应用于嫦娥五号、六号探测器月表采样机械臂视觉系统，“天和”核心舱机械臂视觉系统上，荣获2020年中国科学十大进展。获得国家自然科学二等奖1项，国家科学技术进步二等奖1项，吴文俊人工智能科学技术奖一等奖1项，科学探索奖1项（卢策吾）。
