大晓机器人联合南洋理工大学发布Mundo:构建可探索、可交互的机器人世界模型

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近日,大晓机器人联合南洋理工大学S-Lab发布面向具体环境构建,可探索、可交互的世界模型——Mundo。

Mundo 在 Atlas 场景重建、自由视角探索和时空模拟的基础上,额外将物体的质量、摩擦等物理属性纳入场景程序,通过物理引擎计算运动与碰撞;同时支持调用智能体,用代码定义物体属性和动作,结合视频模型渲染,将少量影像转化为可自由探索、可编程交互、可用于机器人导航与操作训练的三维世界。

场景既能被看见,也能响应动作、记录变化,进而成为机器人训练与测试的环境。

这一能力为机器人进入具体商业场景提供了支持。在大晓机器人以 Kairos 为核心的世界模型技术体系中,Mundo 补充环境建模、训练数据生成与仿真训练能力,帮助机器人完成场景适配和策略优化。

Project:

https://mundo-world-model.github.io/

Blog:

https://huggingface.co/blog/Luo-Yihang/mundo-world-model
 

少量图像构建专属世界模型

支持跨空间长路径生成

Mundo 将少量图片或者视频,拓展为可持续探索的三维空间,同一组参考图像可以支持多条相机路径;面对更大场景,还可动态选择上下文,连续生成数十秒至分钟级的探索画面。

具体来看,Mundo从真实场所的上下文影像出发,先建立三维代理,确定不同视图之间的空间关系,再沿指定相机路径生成新视角。

在此次展示的场景中,输入1至12张图像,即可围绕房间中的家具和空间结构展开探索。

例如,一间办公室可以从桌面旁绕到窗边,一处住宅可以从庭院进入室内。相机移动时,输入图像约束已经拍到的布局、外观和细节,模型则对没有被拍到的区域进行推断补全。增加参考视图,就能为场景提供更多真实依据,减少补全的不确定性。

这套能力也不限于真实场所:一张画作或生成图,就能把其中的结构与风格延伸成可探索的三维空间。面对更大环境,Mundo 用数十张上下文图像分段生成,靠重叠帧衔接前后片段,支撑数十秒到分钟级的连续长路径探索。

Mundo 将拍下来的一个个视角,组织成可以持续进入和探索的空间。对于机器人场景适配,这意味着现场影像能够成为构建任务环境的入口,为后续导航和交互训练提供空间基础。

物体具备物理属性

推拉碰撞都有可计算的响应

要让机器人在场景中练习,环境必须能够响应动作。抽屉被拉开、椅子被推动、物体落到地面,都需要对应的位置变化和接触关系。

Mundo 可以通过代码编辑世界,通过场景程序描述物体的名称、尺寸和位姿,并为其配置质量、摩擦等物理属性。脚本定义动作和施加的力,物理引擎计算物体在重力与接触约束下的响应,得到运动轨迹、接触位置和碰撞力。随后,Mundo 结合环境参考图像,将这些变化渲染到对应场景中。

这让环境拥有了明确的操作入口。用户可以拖动垃圾桶、推动显示器、拉动椅子或打开抽屉,也可以改变物体材料与重力条件,观察不同设置下的响应。物理过程中的速度、接触点和冲击力等状态,还能与生成画面同步展示。

在这一过程中,三维代理与场景程序负责记录“物体在哪里、发生了什么变化”,物理引擎负责计算运动,视频模型负责呈现与环境相符的视觉结果。几何、物理与外观各自承担明确职责,共同构成可交互环境。

让每次交互都有可追踪的状态、可计算的过程,是场景从可观看走向可使用的关键。 Mundo 将物理交互引入重建环境,为机器人练习动作及分析结果提供了具体依据。

在同一环境贯通导航、操作与四维模拟

构建机器人训练场

在同一个定制场景中,Mundo 进一步支持机器人移动和操作,将环境重建连接到机器人测试与训练。

导航方面,三维代理提供物体类别、位置、障碍物和可通行区域等信息,路径规划器据此寻找路线。Mundo 可以生成不同机器人沿路线行进的第一人称和第三人称画面,将空间布局与机器人沿途观察联系起来。

操作方面,Mundo 为参与交互的物体建立几何和物理属性,让不同形态的机器人尝试同一任务,例如将苹果放入碗中、将罐子放上托盘或堆叠积木。系统生成外部视角以及机器人头部、腕部相机视角,同时保留任务轨迹与物理交互状态,为训练数据生成和仿真测试提供支持。

视觉观测与交互状态相互对应,使研究人员能够结合机器人“看到什么”和“做了什么”分析执行过程,并在进入真实场景前比较、调整策略。

Mundo 还将空间探索拓展到时间维度。对于多相机记录的动态事件,可以从新视角呈现过程;对于基于图像构建的模拟事件,则通过重力和接触动力学计算运动。在选定时刻暂停时间,再移动相机,即可从多个角度观察同一瞬间,形成“子弹时间”效果,辅助查看动作细节和遮挡关系。

从导航到操作,再到四维时空观察,Mundo 为机器人提供了可反复演练、可多角度检查的环境。在酒店应用中,团队已利用它重建楼层与洗衣区域,为导航提供空间和语义信息,并模拟洗衣机开门等交互,为机器人理解任务与开展训练提供支持。

世界模型的产业价值,要由它对真实任务的贡献来体现。在大晓机器人以 Kairos 为核心的世界模型技术体系中,Mundo 补充具体环境建模与仿真训练能力,连接现场采集、数据生成和策略优化,服务于机器人进入实际工作场景。

大晓机器人联合南洋理工大学发布Mundo:构建可探索、可交互的机器人世界模型