具身机器人行业正处于快速发展阶段,其核心在于模拟人类大脑结构,结合先进技术实现智能化升级。以下从技术基础、市场现状、未来展望等方面展开总结:
一、技术基础:人脑结构与机器人技术的映射
人脑结构拆解:人脑由大脑、小脑、脑干和间脑组成,各部分功能不同。大脑负责高级认知和感觉运动,小脑协调运动与平衡,脑干维持生命并中转信息,间脑处理感觉信息和调节生理功能。
机器人技术对应:机器人的传感器、执行器等硬件及嵌入式驱动算法对应人脑的间脑和脑干;中央控制器目前承担类似小脑的动作控制功能,但在大脑的高级认知能力上尚未完善。未来机器人大小脑有望分离,大脑算力加强,小脑专注运动控制。
二、市场现状:英伟达主导硬件,国内外厂商加速大模型研发
硬件方案:主流厂商如宇树、众擎等采用高低配算力模组方案,低配基于英特尔CPU,高配多基于英伟达Jetson Orin平台。英伟达推出的Jetson Thor计算平台,AI性能强大,将助力机器人复杂任务执行。
大模型进展:
国内厂商:银河通用发布GraspVLA,通过大规模预训练和小样本后训练实现强泛化;Figure AI的VLA模型结合视觉语言与运动策略;智元的GO-1采用ViLLA架构,提升任务成功率。
国外厂商:英伟达GR00T N1以双系统架构整合视觉-语言-动作,利用数据金字塔解决数据稀缺问题。
三、技术路线:算法、训练与数据采集多管齐下
算法方案:分层决策模型将任务分解为不同层级,端到端模型则通过单一神经网络完成从输入到输出的全过程,各有优劣。
训练方法:模仿学习可快速学习专家策略但泛化性差,强化学习能探索未知策略但学习缓慢。
数据采集:Sim2Real在仿真环境中采集数据成本低但存在迁移差异,真实世界采集数据可靠但成本高、效率低。
四、未来展望:L4/L5级具身智能的应用前景
智能化分级:具身机器人分为L1到L5级,当前正迈向L3级,预计2026年L3初阶机器人进入商业化量产。L4级预计3-5年内落地,以B端应用为主;L5级5-10年内实现,聚焦C端家庭场景。
关键技术支撑:遥操作技术通过VR、动捕设备等加速数据采集,如特斯拉用VR头显和动捕服训练Optimus,智元建设数采工厂日均采集数万条数据。未来遥操作有望通过众包数采平台和远程雇员平台实现商业化。
五、总结
具身机器人行业在技术创新和市场需求推动下前景广阔,但也面临数据稀缺、算法优化等挑战。随着技术不断突破,具身机器人将在更多领域实现智能化应用,重塑生产生活方式。
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