具身智能【AI知识库】
发表时间: 2025-03-25 23:19:42 作者: 智能通风系统

  2025年政府工作报告中指出要“建立未来产业投入增长机制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业”,“具身智能”等词首次被写入。什么是具身智能?具身智能有哪些核心组成部分与关键技术?在当今国内外有哪些代表性企业?未来具身智能的发展前途如何,又面临着怎样的挑战?本文将逐一分析。

  Part1具身智能的定义具身智能(Embodied Artificial Intelligence)是指具备物理形态并能够与环境进行交互的AI系统。相较于传统的纯软件AI,具身智能强调感知、行动与认知的深层次地融合,使得智能体能够在复杂的现实环境中自主学习、适应和执行任务。机器人是具身智能的典型代表产品之一。具身智能的核心理念源于认知科学和机器人学,即智能的形成不仅依赖于计算能力,还依赖于身体(Embodiment)与环境的相互作用。其系统通常具备机器人本体,能够接收外部感知数据,并通过决策系统控制物理行为,以实现对环境的适应与反馈。世界模型(World Models)是连接具身和智能的桥梁。具身智能理论认为,世界模型并非天生拥有,也非单纯用符号编码的,而是主体通过个人的感知和运动,在与环境的互动过程中逐步建构起来。作为AI的前沿领域之一,具身智能概念正逐步从实验室走向现实世界,成为推动新一轮产业变革的重要力量。

  具身智能是以数据为驱动的复杂系统,旨在建立从感知到认知、交互的闭环,其实现依赖于多个技术模块的协同发展,最重要的包含以下核心组成部分及关键技术。

  本体:机器人本体,指在物理环境或者虚拟环境中进行感知和任务执行的实体。包括固定基机器人、轮式机器人、四足机器人、人形机器人、仿生机器人等多种类型,不一样适用于不同的应用领域。

  智能体:具身于本体之上的智能核心,负责感知、理解、决策和控制。通过具身感知(如视觉、触觉等)、具身交互(如视觉语言导航、对话系统中的具身交互等)、具身代理(多模态基础模型、具身任务规划等)等方式,实现对环境的理解和任务的执行。

  数据:作为具身智能发展的重要 “原料”,数据大多数都用在泛化和训练。包括通过模拟器收集的虚拟环境数据,以及从真实场景中采集的实际数据,这一些数据对于训练智能体、优化模型和提高具身智能系统的性能至关重要。

  总体来看,具身智能可分为感知系统、运动控制管理系统、认知与决策系统、人机交互系统等,涵盖以下关键技术:感知系统方面融合了传感器技术(视觉、听觉、触觉等)、多模态数据融合、计算机视觉与语音识别等,使机器人能感知外部世界,包括识别人、物体、环境等信息。运动控制管理系统方面,结合了机械结构设计、运动规划与控制算法、软硬件协同优化(高自由度关节控制、柔性材料应用)等技术。使得机器人可以在一定程度上完成行走、搬运、抓取、跳跃等功能。认知与决策系统主要包含深度学习与强化学习算法、自主导航与环境感知、模拟学习与自适应行为控制等。这些关键技术让机器人能够理解任务目标并制定行动策略,在复杂环境中实现自主决策。人机交互系统融合了自然语言处理(NLP)、脑机接口(BCI)、触觉与力反馈等技术,旨在提升人机交互体验。

  Part3未来趋势与政策情景推演近年来,国内在具身智能领域发展迅速,涌现出一批代表性企业,包括宇树科技、智元机器人、加速进化等。

  加速进化(Booster Robotics)成立于 2023 年,由程昊(本硕均毕业于清华大学)创立,公司核心成员大多来自清华机器人控制实验室及清华火神足球队,在人形机器人领域拥有多年积累。加速进化早期战略面向科研教育场景,基于团队在机器人、软件、芯片和商业化等全方位经验,打造人形机器人、操作系统、开发工具等软硬件平台,加速具身智能的落地。通过打造人形机器人产品,推动生产力变革。目前加速进化主推的产品为人形机器人Booster TI,其专为开发者量身打造。

  杭州宇树科技成立于2016年底,专注于消费级、行业级高性能通用足式/人形机器人及灵巧机械臂的自主研发、生产和销售。在机器人核心零部件、运动控制、机器人感知等综合领域表现出色。2017年起,宇树致力于推动高性能通用足式/人形机器人在不一样的行业的应用。这些机器人已被应用于农业、工业领域,以及电力巡检、勘测探索和公共救援等关键领域。2024年5月,宇树发布Unitree G1人形智能体,持续进行仿生、灵动升级,以实现柔顺行走和仿人奔跑。2024年12月,宇树科技发布新款B2-W型号四足机器人视频,展现出优秀的运动控制能力。蛇年春晚中,宇树科技H1型号人形机器人出圈,引发广泛关注。

  智元机器人成立于2023年2月,由包括“稚晖君”彭志辉在内的多位业内资深人士共同创立,致力以AI+机器人的融合创新,打造先进的通用具身机器人产品及应用生态。现阶段智元机器人正持续推进人形机器人的规模化量产和商业化落地。

  智元机器人致力于构建机器人“本体+A”全栈技术,目前拥有远征、精灵、灵犀三大机器人家族,产品覆盖多种商用场景,售往全球多个国家和地区。2025年1月,智元机器人的第1000台通用具身机器人正式量产下线,刷新行业记录。

  海外机器人公司中,波士顿动力(Boston Dynamics)发展历史相对较长,其于1992年在美国麻省理工学院创立,之后相继被Google X、软银、韩国现代汽车公司收购,当前隶属于韩国现代汽车公司。其代表性产品如四足机器狗Spot、人形机器人Atlas等,在动态平衡、复杂环境适应、智能控制等方面表现出色。当下波士顿动力已逐渐涉及工业应用等领域,机器人产品的动力系统和视觉系统等方面得到核心改进和升级。

  Part4具身智能的发展前途具身智能载体通过视觉、触觉等多通道感知,理解周围世界,并依据环境的变化灵活调整自己的行为,同时为类脑芯片、认知康复、智能可穿戴等领域带来了新的思路。具身智能的应用场景范围广泛,未来在多个领域将带来变革性影响,包括以下领域:工业制造:智能机器人可在精密制造、自动化装配等环节提高效率和质量。智能服务:具身智能可大范围的应用于智能客服、物流配送、家庭服务等领域。安防与救援:机器人可在灾难救援、巡逻安防等极端环境中发挥关键作用。教育科研:仿生机器人平台可用于人工智能、自动控制等学科的研究和教学。医疗康复:智能假肢、外骨骼机器人等设备助力患者恢复行动能力。从经济学视角看,具身智能的发展一方面对未来劳动力市场结构具有一定潜在影响,部分低技能型工种有被取代的可能性,“人机协作”模式会逐渐兴起。另一方面,社会产业体系将向智能化方向转变发展方式与经济转型,传统制造业、服务业模式将发生改变。

  Part5具身智能未来面临的挑战尽管具身智能发展迅速,但仍面临诸多挑战,包括以下几个方面:1.技术方面,面临着高质量数据稀缺、模型泛化能力不够等挑战。具身智能系统要强大的训练数据加速模型训练与部署,但当前业界仍缺乏规模化、多模态的优质数据集。此外,模拟环境和真实环境仍有一定差别,如何在多模态空间中建立对齐机制,提升机器人自主学习和迁移学习能力,仍是关键挑战。2.应用层面,上中下游产业链各环节间的协同效率仍有待提升,目前具身智能的研发成本较为高昂,内部软硬件系统的融合仍面临着一定调整。怎么来降低具身智能的研发与生产所带来的成本,实现规模商业化应用,仍有待推进。3.人机交互安全性方面,如何确保机器人在与人类交互过程中具备高效、可靠且安全的行为模式,目前尚未有较为明确的标准。具身智能相关这类的产品的广泛应用可能带来伦理争议,如隐私保护、数据安全、责任归属等问题。

  Part6结论具身智能作为AI发展的重要方向,融合了机器人学、深度学习、感知系统等多学科技术,正加速推动智能社会的发展。国内外众多企业和研究机构正在推动具身智能的技术创新和应用落地。尽管仍面临诸多挑战,但随着计算能力、材料技术及算法的进步,具身智能将在工业、医疗、安防、生活服务等多个领域实现突破性发展,为未来社会带来深远影响。

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