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8月17日
2025世界人形機器人運動會在北京閉幕
三天五大洲16個國家
280支隊伍26枚金牌
呈現(xiàn)了一場科技與體育融合的視覺盛宴
更將推動人類對具身智能的深入探索
具身智能
是如何重塑機器人的 “大腦” 與 “身軀”
讓它們更懂人類需求?
“育見新聞”專訪
空間機器人技術(shù)教育部
工程研究中心副主任
北京郵電大學(xué)
智能工程與自動化學(xué)院
機器人工程教研中心主任
宋荊洲教授
具身智能的崛起之路
“具身智能并非橫空出世的新詞,”北京郵電大學(xué)智能工程與自動化學(xué)院機器人工程教研中心主任、空間機器人技術(shù)教育部工程研究中心副主任宋荊洲教授提到,“它在2025年中國政府工作報告中的首次寫入,標(biāo)志著其從學(xué)術(shù)概念正式躍升為國家戰(zhàn)略層面的科技熱詞。”
宋荊洲這樣比喻具身智能:“想象一下,我們把一個經(jīng)過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練、擁有強大認知能力的人工智能‘大腦’,完美地‘安裝’進一個具備物理實體的機器人‘身體’里。這不僅僅是簡單的組裝,而是深度的融合。結(jié)果是,機器人不再是被動執(zhí)行預(yù)設(shè)指令的木偶,它能在執(zhí)行任務(wù)中主動感知環(huán)境信息、自主做出決策,甚至在實踐中不斷學(xué)習(xí)、優(yōu)化技能——就像人類通過經(jīng)驗積累獲得成長一樣。”他特別指出,羽毛球?qū)臋C器人是具身智能的絕佳例證:它能實時捕捉高速飛行的羽毛球軌跡,瞬間計算落點、旋轉(zhuǎn)和速度,自主決策是輕挑過網(wǎng)還是暴力扣殺,這種“隨機應(yīng)變”的能力,正是具身智能區(qū)別于傳統(tǒng)自動化程序的核心標(biāo)志。
為何執(zhí)著于“像人”?
人形機器人無疑是最近大家關(guān)注的焦點。它們?yōu)楹伪灰曌骶呱碇悄艿摹按匀恕??宋荊洲揭示了背后的深刻邏輯:“我們生活的物理世界——從家庭的客廳、廚房,到工廠的流水線、倉庫,乃至城市的街道和公共設(shè)施,本質(zhì)上都是圍繞人類的身體結(jié)構(gòu)和行為模式設(shè)計的。門把手的高度、樓梯的間距、工具的握持方式,無不體現(xiàn)著‘人本設(shè)計’?!彼忉尩?,賦予機器人以人形,是最高效的“適應(yīng)性策略”。一個擁有雙足行走、雙臂操作、具備類人感知系統(tǒng)的人形機器人,能夠無縫融入這些為人設(shè)計的環(huán)境,無需為每個特定場景(如開門、爬梯、使用標(biāo)準工具)定制專門的機器人形態(tài)?!八拖褚粋€‘通用平臺’,極大地擴展了應(yīng)用場景的邊界,降低了部署成本。”
大模型如何驅(qū)動 具身智能“涌現(xiàn)”?
具身智能的突飛猛進,離不開大數(shù)據(jù)和人工智能大模型的強力驅(qū)動。宋荊洲將其比作“高能燃料”:“如同燃油之于汽車引擎,海量的、高質(zhì)量的多模態(tài)數(shù)據(jù)(視覺、語音、觸覺、運動等)是訓(xùn)練機器人‘大腦’,尤其是多模態(tài)大模型是不可或缺的養(yǎng)料?!彼敿氷U述了數(shù)據(jù)如何賦予機器人“泛化能力”和“舉一反三”的智能。
“以‘砸開核桃’這個簡單任務(wù)為例,”宋荊洲舉例說,“傳統(tǒng)機器人需要工程師預(yù)先精確編程:識別特定錘子、計算抓取路徑和力度。但環(huán)境稍有變化,比如錘子被換成石頭,就可能失敗。而具備具身智能的機器人則不同。它的大模型在訓(xùn)練中‘見過’無數(shù)種工具、材料及其相互作用。當(dāng)面對任務(wù)時,它能更好地理解目標(biāo),主動在環(huán)境中搜尋可用工具,評估每種方法的效率和風(fēng)險,選擇最優(yōu)解。更關(guān)鍵的是,當(dāng)下次遇到榛子或夏威夷果時,它能遷移這種‘破殼’的核心知識,靈活應(yīng)對新對象。這就是數(shù)據(jù)驅(qū)動下智能的‘涌現(xiàn)’?!?/p>
具身智能十大趨勢:
融合與進化繪就未來藍圖
不久前閉幕的2025世界機器人大會發(fā)布了《2025具身智能機器人十大發(fā)展趨勢》報告,為行業(yè)描繪了清晰的技術(shù)演進路線圖。宋荊洲特別強調(diào)了其中令他興奮的“融合”趨勢?!凹夹g(shù)路線正從分立走向深度交融,”他分析道,“過去的兩大主流:基于感知-規(guī)劃-執(zhí)行的分層決策(更可靠但靈活性受限),以及依賴數(shù)據(jù)驅(qū)動、端到端學(xué)習(xí)(如VLA,更靈活但可解釋性差、數(shù)據(jù)需求大),正在打破界限?!眻蟾嬷械牡谌龡l趨勢“融合模型預(yù)測、強化學(xué)習(xí)和生命科學(xué)的具身智能控制”,正是這種融合的集中體現(xiàn)。宋荊洲展望:“將物理世界的規(guī)律(模型預(yù)測)、數(shù)據(jù)驅(qū)動的學(xué)習(xí)優(yōu)化(強化學(xué)習(xí))甚至生物系統(tǒng)的智能機制(生命科學(xué)啟發(fā))結(jié)合起來,有望催生出更強大、更魯棒、更‘類人’的智能控制系統(tǒng),顯著提升機器人在復(fù)雜動態(tài)環(huán)境中的表現(xiàn)。”
生成式革命:
AI重新定義“身體”設(shè)計
報告中的第四條趨勢“生成式人工智能驅(qū)動的具身智能機器人設(shè)計”,則指向另一場靜默的革命——硬件設(shè)計范式的顛覆。
“傳統(tǒng)機器人設(shè)計高度依賴工程師的經(jīng)驗和直覺,”宋荊洲說,“比如設(shè)計一個能高效爬樓梯的機器人。工程師可能基于過往經(jīng)驗,選擇輪履復(fù)合式或四足式方案。但這是否最優(yōu)?是否有更優(yōu)的構(gòu)型(如仿昆蟲多足、彈跳式)?往往難以窮盡和驗證。”而生成式AI徹底改變了這一流程?!拔覀兛梢栽诟呔鹊奈锢矸抡姝h(huán)境中設(shè)定目標(biāo),然后讓生成式AI自動探索設(shè)計空間:生成成百上千種可能的機械構(gòu)型(腿的數(shù)量、關(guān)節(jié)配置、驅(qū)動方式)、材料選擇(輕質(zhì)高強復(fù)合材料?柔性材料?)、甚至驅(qū)動元件(電機、液壓、氣動)的組合方案。AI會在虛擬環(huán)境中讓這些‘候選者’反復(fù)執(zhí)行任務(wù),通過強化學(xué)習(xí)等算法,自動評估性能、篩選優(yōu)化,最終找出綜合性最優(yōu)的設(shè)計方案。這大大加速了創(chuàng)新進程,并可能誕生出超越人類經(jīng)驗想象的‘最優(yōu)身體’?!?/p>
倫理基石:
為機器“立心”方能行穩(wěn)致遠
隨著具身智能機器人,尤其是高度類人的人形機器人日益接近現(xiàn)實,其安全與倫理問題成為無法回避的焦點。報告第十條趨勢“面向具身智能機器人的安全評估與倫理建設(shè)”直指這一核心。
“智能化程度越高,潛在的倫理挑戰(zhàn)和安全隱患就越不容忽視,”宋荊洲神情嚴肅地指出,“當(dāng)機器人形態(tài)、行為甚至決策越來越像人,如何確保其行為符合人類社會的道德規(guī)范和法律底線?如何防止惡意利用?如何建立人與機器之間的信任?”他高度認同北京大學(xué)朱松純教授提出的“為機器立心”理念:“這‘心’就是根植于機器智能核心的‘價值對齊’(Value Alignment)框架。我們需要在算法層面,通過精心設(shè)計的‘價值函數(shù)’或約束條件,將人類的核心價值觀(如不傷害人類、服從合法指令、保護隱私、公平性等)內(nèi)化為機器決策的底層邏輯?!彼M一步引述機器人學(xué)奠基人阿西莫夫的機器人三定律,以及斯坦福大學(xué)李飛飛教授強調(diào)的“以人為本的人工智能”理念,強調(diào)倫理設(shè)計必須先行?!斑@包括建立嚴格的行為規(guī)范驗證機制、提升決策的可解釋性(讓人理解機器為何如此決策)、保障數(shù)據(jù)隱私與安全,以及構(gòu)建國際通行的安全評估標(biāo)準和倫理規(guī)范框架。只有在堅實的倫理基石上,具身智能的發(fā)展才能真正造福人類?!?/p>
家庭場景:
終極考場與攻堅戰(zhàn)場
盡管前景令人振奮,但具身智能機器人要真正走入尋常百姓家,仍面臨巨大挑戰(zhàn)。宋荊洲坦言,家庭環(huán)境是這項技術(shù)的“終極考場”。
“工廠環(huán)境相對結(jié)構(gòu)化、可控、任務(wù)單一,機器人部署相對容易。而家庭則截然不同,”他分析道,“每個家庭都是獨特的:布局千差萬別、物品擺放隨意、人員活動不可預(yù)測、需要完成的任務(wù)多樣且瑣碎,這要求機器人具備前所未有的‘雙核’能力。”一方面,是機器人必須具備極強的環(huán)境適應(yīng)性和任務(wù)泛化性。另一方面,機器人要具備更靈活敏捷的“身體”,在復(fù)雜、擁擠、動態(tài)的家庭環(huán)境中自如活動,這依賴于底層核心部件的突破。身體的靈巧性、操作的精細度、與人和環(huán)境交互的安全性都需大幅提升。
面對挑戰(zhàn),宋荊洲教授依然充滿信心?!盎仡欉^去十年機器人技術(shù)的飛躍式進步,我們有理由對未來十年抱以更高期待?!彼A(yù)測,“隨著‘大腦’的泛化能力通過更強大、更高效的多模型融合提升,以及‘身體’的敏捷性在材料、驅(qū)動、傳感等核心技術(shù)的突破下日益精進,具身智能機器人走進千家萬戶的愿景,有望在未來十年左右成為現(xiàn)實?!?/p>
來源丨育見新聞
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