随着人工智能技术的飞速发展，机器人在各种场景中的应用越来越广泛。然而，机器人在真实世界中的操作能力仍然受到诸多限制，其中一个关键问题是缺乏高质量的可交互物体数据。

一、项目概述

Infinite Mobility 是上海 AI Lab 推出的可交互物体生成模型，基于程序化生成技术，能够高效生成高质量的可交互物体数据资产。该模型支持 22 类常见可交互物体的生成，单个物体生成仅需约 1 秒，生成数量无上限。相比传统数据集（如 PartNet-Mobility），Infinite Mobility 生成的物体结构复杂度更高、外观质量更优、成本更低。Infinite Mobility 生成的物体已应用于桃源 2.0、Isaac Sim 等仿真训练平台，助力机器人在虚拟环境中进行大规模训练，提升在真实世界中的操作能力。

二、技术原理

1. 程序化生成技术

• Infinite Mobility 使用程序化生成技术，基于预设的规则和逻辑动态生成物体的结构、几何形状和材质。这种方法避免了传统数据驱动方法对大规模标注数据的依赖，大幅降低了数据生成成本。

• 树结构生长策略：物体的关节结构被抽象为类似 URDF 的树状模型，从根节点开始，基于语义规则动态“生长”出完整的物体结构。通过概率分布控制子树的生成组合，模型能够生成多样化的物体形态。

• 几何与材质生成：模型结合程序化生成和精选资产库，确保部件的尺寸、位置与支撑点精准对齐。基于程序化调整基于物理的渲染（PBR）参数，生成逼真的材质效果。

2. 物理合理性

• Infinite Mobility 通过程序化检测与调整，避免物体自碰撞和关节运动不合理的问题，确保生成物体可直接用于仿真训练。
  

• 基于生成的树状结构和几何信息，模型为每个关节确定类型、轴向和运动范围，确保生成的物体在物理上是合理的。

三、主要功能

1. 高效生成可交互物体

Infinite Mobility 能够快速生成高质量的可交互物体，单个物体生成时间仅需约 1 秒，且生成数量无上限。

2.支持多样化物体类别

Infinite Mobility 支持 22 类常见可交互物体的生成，涵盖家具、家电、工具等多种类型，满足不同应用场景的需求。

3. 提供高质量几何与材质

Infinite Mobility 支持逼真的纹理、金属氧化痕迹、木材纹理等效果，提升仿真环境的真实感。

4. 确保物理合理性

Infinite Mobility 基于程序化检测与调整，避免物体自碰撞和关节运动不合理的问题，确保生成物体可直接用于仿真训练。

5. 低成本数据生成

Infinite Mobility 的单个生成成本可降至约 0.01 元，大幅降低数据获取成本。

四、应用场景

Infinite Mobility 的应用场景非常广泛，以下是一些具体的应用场景和实际案例：

1. 机器人仿真训练

在机器人仿真训练中，Infinite Mobility 可以快速生成大量可交互物体，提升机器人的操作能力。

2. 医疗机器人开发

在医疗机器人开发中，Infinite Mobility 可以生成医疗器械模型，助力医疗机器人训练。

3. 家庭服务机器人优化

在家庭服务机器人开发中，Infinite Mobility 可以生成各种家用电器和家具模型，增强机器人的适应性。

4. 虚拟现实与增强现实

在虚拟现实和增强现实应用中，Infinite Mobility 生成的物体能够提供更加逼真的视觉效果，提升用户体验。

5. 人工智能研究

在人工智能研究中，Infinite Mobility 提供多样化数据，支持物体识别和交互学习研究。

五、快速使用

（一）安装环境

1. 克隆项目代码

git clone https://github.com/OpenRobotLab/Infinite-Mobility.gitcd Infinite-Mobility

2. 安装基础环境

项目基于[Infinigen](https://github.com/NVIDIA/infinigen) 开发，因此需要先按照 Infinigen 的安装说明设置基础环境。

# 克隆 Infinigen 仓库（注意使用指定的版本）git clone https://github.com/NVIDIA/infinigen.gitcd infinigengit checkout 572bfe7# 安装 Infinigen 的依赖pip install -r requirements.txt

3. 配置项目依赖

返回到Infinite Mobility项目目录，运行 `setup.py` 配置项目依赖。

cd ../Infinite-Mobilitypython setup.py install

4. 下载数据集

下载项目提供的部分数据集，并配置数据集路径。

# 下载部分数据集wget <dataset_url># 配置数据集路径（在代码中设置）AUXILIARY_PATH = "/path/to/dataset"

（二）生成可交互物体

项目提供了一个脚本`paralled_generate.py`，用于生成可交互物体。

python paralled_generate.py <Factory Name> <Number> <MaxProcess>

例如，生成100 个办公椅，同时生成 10 个样本：

python paralled_generate.py OfficeChairFactory 100 10

生成的结果将保存在`outputs` 文件夹中，格式为 URDF。

（三）可视化生成结果

使用`show.py` 脚本可视化生成的物体。

python show.py <path to dir or urdf file>

例如，可视化一个URDF 文件：

python show.py ./outputs/xxx.urdf

也可以可视化整个目录中的所有URDF 文件：

python show.py ./outputs

六、结语

Infinite Mobility 作为上海 AI Lab 推出的可交互物体生成模型，通过程序化生成技术，为机器人仿真训练提供了高质量的可交互物体数据。它不仅在生成效率和数据质量上表现出色，还大幅降低了数据生成成本。Infinite Mobility 的开源为研究人员和开发者提供了一个强大的工具，用于探索机器人仿真训练和人工智能研究中的多样化应用。未来，随着技术的不断进步，Infinite Mobility 有望在更多领域发挥重要作用。

七、项目地址

项目官网：https://infinite-mobility.github.io/

GitHub 仓库：https://github.com/OpenRobotLab/Infinite-Mobility

arXiv 技术论文：https://arxiv.org/pdf/2503.13424

（文：小兵的AI视界）