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[(二)软件算法:大模型赋能的 "智能大脑"](#(二)软件算法:大模型赋能的 “智能大脑”)
一、引言:具身智能是科技革命新引擎
当蛇年春晚上身着花袄、手持花绢扭秧歌的人形机器人 "福兮" 火遍全网,当 2025 年《政府工作报告》将具身智能纳入未来产业培育清单,这个曾经局限于学术圈的概念,正式走进了大众视野,成为驱动新一轮科技革命的核心引擎。具身智能打破了传统人工智能 "离身运算" 的桎梏,通过实体载体与物理世界的深度交互,让智能从虚拟走向现实,从被动响应变为主动探索,正在重塑人类与技术的关系。
二、何为具身智能?重新定义智能的存在形态
具身智能(Embodied Intelligence)的核心定义,在于 "实体设备与智能决策的深度融合"。通俗而言,它是具有物理 "身体" 的智能系统,能够像人类一样通过身体感知世界、通过行动与环境互动,最终形成自主决策与适应性行为。与依赖数据投喂和虚拟运算的 "离身智能" 不同,具身智能的本质是 "在行动中学习,在交互中进化"。
从学术维度看,具身智能有三个核心特质。其一,实体交互性 ,必须依托物理载体(人形机器人、机械臂、无人车等),通过传感器、执行器构建 "感知 --- 计算 --- 执行" 的闭环系统,这是其与纯软件 AI 的根本区别。其二,情境适应性 ,智能行为并非预设程序的机械执行,而是根据实时环境变化动态调整,例如机器人在戈壁、草地等不同地形上自主调整步态。其三,自主进化性,参考人类幼崽的成长模式,通过持续的环境互动与试错学习,逐步提升任务执行能力,而非依赖固定数据训练集。
值得注意的是,具身智能的 "身体" 形态并无定式。人类是目前已知的通用具身智能体,而技术层面的具身智能体可以是四足机器人、物流机械臂、自动驾驶汽车等任何需要与物理世界交互的智能设备。核心共性在于:都拥有一个能够理解任务的 "大脑",以及能够执行决策的 "肢体",并通过两者协同应对复杂环境挑战。
三、发展脉络:从理论构想走向产业实践
具身智能的概念并非近年新生,其发展历程跨越了七十余年的技术积淀,最终在大模型时代迎来爆发契机。
1950 年,图灵在《Computing Machinery and Intelligence》一文中首次提及 "具身化智能" 的雏形,但受限于当时的硬件条件与算法水平,这一概念长期处于理论探索阶段。1986 年,科学家布鲁克斯从控制论角度提出关键观点:智能本质是具身化和情境化的,传统符号主义 AI 的 "无身体推理" 路径存在根本缺陷,推动研究方向转向 "基于行为的机器人" 研发。
此后数十年,具身智能的发展始终受制于感知技术与计算能力的双重瓶颈。直到 2023 年,随着大模型技术的成熟与机器人硬件的迭代,行业迎来转折点。2023 年第七届世界智能大会上,具备跳舞、陪伴等功能的 "i 宝" 人形机器人亮相,标志着具身智能载体开始走向成熟;2024 年,OpenAI 与 Figure 合作推出的 Figure 01 机器人,实现了大模型与机器人技术的深度融合,成为行业标杆。
2025 年成为具身智能的 "产业元年":不仅首次被写入《政府工作报告》,纳入未来产业培育体系,更入选 "2024 年度十大科技名词",相关技术开始从实验室走向规模化应用。从政策认可到市场接受,具身智能完成了从学术前沿到产业热点的跨越。
四、技术架构:硬件与软件的协同革命
具身智能的实现,是硬件载体与软件算法的双重突破,两者如同 "身体" 与 "大脑",缺一不可。
(一)硬件载体:构建感知与行动的物理基础
硬件层面的核心挑战,是打造能够支撑复杂交互的 "灵巧身体"。感知层依赖高精度传感器矩阵,包括视觉传感器(识别环境与物体)、触觉传感器(感知力度与材质)、惯性传感器(捕捉姿态与运动状态)等,实现对物理世界的多维度数据采集。执行层则追求 "拟人化灵巧性",例如人形机器人的关节自由度、机械臂的精细操作能力,北京人形机器人创新中心的 "天工" 机器人能够攀爬 134 级阶梯、奔跑速度达 12 公里 / 小时,正是硬件突破的典型案例。
当前硬件技术的关键突破点集中在三个领域:一是核心元器件的小型化与高精度化,如微型力控传感器、高扭矩密度电机;二是灵巧手技术的成本下降,突破单套成本百万元的瓶颈,为规模化应用奠定基础;三是多模态传感器的融合集成,实现视觉、听觉、触觉等信息的同步采集与协同处理。
(二)软件算法:大模型赋能的 "智能大脑"
如果说硬件是具身智能的 "四肢",大模型就是其 "智慧大脑"。近年来具身智能的飞速发展,核心驱动力正是大模型与机器人技术的深度融合。
当前主流的算法路径分为两类。一类是分层决策模型 ,以 Figure 01 为代表,分为策略控制、环境交互控制、行为控制三层架构,分别负责任务理解、环境感知与动作执行,通过模块化协作实现复杂任务。这种路径实现难度较低,但需要解决各模块间的协同一致性问题。另一类是端到端模型,以 Google RT-2 为代表,通过一个神经网络完成从任务输入到动作输出的全流程,无需分层处理,具备更强的涌现能力,但对数据量和计算资源要求极高,实时性较差。
大模型的加入,让具身智能实现了三大突破:一是自然语言理解能力,能够直接解读人类的模糊指令,如 "把桌子上的文件整理好";二是任务规划能力,可将复杂任务分解为可执行的子步骤;三是跨场景迁移能力,在一个场景中习得的技能能够快速适配新环境,大幅提升学习效率。
五、应用场景:从特种领域到日常生活的全面渗透
具身智能的价值,最终体现在对产业与生活的改造上。当前其应用已覆盖多个领域,呈现 "从特种场景到通用场景、从工业端到消费端" 的扩散趋势。
(一)工业与物流:解放重复劳动与高危作业
在工业领域,具身智能机器人承担了质检、装配、物料搬运等重复性工作。中国科学院自动化研究所研发的 Q 系列人形机器人,通过 "通用人形机器人大工厂" 技术底座,能够快速适配不同工业场景,实现低成本、高性能的自动化改造。物流领域则诞生了全国首个 "温江造" 具身智能机器人,涵盖大载重物流、楼宇配送等细分场景,解决了 "最后一公里" 的自动化配送难题。
在高危场景中,具身智能的价值更为突出。火灾救援机器人可深入高温、浓烟环境执行搜救任务,化工园区巡检机器人能够替代人工检测有毒有害气体,矿山开采机器人可在塌方风险区域作业,从根本上保障人员安全。
(二)服务与消费:重构人机交互的日常体验
人形机器人是具身智能在消费端的核心载体。星动纪元的 "星动 STAR1" 机器人完成了 "重走丝绸之路" 的野外挑战,能够在复杂地形上稳定奔跑,速度达 3.6 米 / 秒,展现了消费级具身智能产品的成熟度。在服务场景中,具身智能机器人已实现多重角色:展厅讲解员能够主动引导观众、解答疑问;养老陪护机器人可协助老人起身、服药、监测健康数据;教育陪伴机器人能通过互动游戏帮助儿童学习知识。
这些应用的共同特点是:不再是 "人适应机器",而是 "机器适应人",通过自然交互方式融入日常生活,成为人类的 "智能伙伴" 而非工具。
(三)特种与前沿:拓展人类能力的边界
在超出人类生理极限的场景中,具身智能正在拓展人类的活动范围。海洋作业机器人可潜入深海完成资源勘探与设备维护;极地科考机器人能够在极寒环境下持续工作;太空探测机器人可在月球、火星等星球表面执行采样与勘探任务,成为人类探索宇宙的 "延伸肢体"。
此外,超仿生具身智能体的出现开辟了新赛道。深圳市越疆科技 "复活" 中华龙鸟的超仿生具身智能体,实现了生物形态与智能技术的结合,为文旅、科研等领域提供了全新可能。
六、产业现状与市场潜力:政策与资本双轮驱动
当前,具身智能已形成 "政策引导、技术突破、资本追捧、场景落地" 的产业生态,市场规模呈现爆发式增长态势。
政策层面,2025 年《政府工作报告》明确提出 "建立未来产业投入增长机制,培育具身智能等未来产业",将其提升至国家战略高度。地方层面,北京、深圳、成都等城市纷纷布局人形机器人创新中心、具身智能产业园,形成区域产业集群。行业标准建设也在加速推进,涵盖硬件接口、通信协议、数据格式等关键领域,为规模化应用扫清障碍。
市场规模方面,据《人形机器人产业研究报告》预测,2025 年中国人形机器人市场规模约 53 亿元,到 2029 年将飙升至 750 亿元,四年间增长超 14 倍。这一增长不仅来自人形机器人,还包括物流机械臂、自动驾驶系统、特种作业机器人等多元载体,形成千亿级赛道。
产业生态层面,已形成 "上游核心部件 --- 中游整机制造 --- 下游场景应用" 的完整产业链。上游聚焦传感器、减速机、高端 GPU 等核心元器件;中游以机器人整机厂商为核心,整合大模型与硬件技术;下游则覆盖工业、医疗、文旅、养老等数十个应用场景,形成多点开花的格局。
七、挑战与破局:通往通用具身智能的必经之路
尽管发展势头迅猛,具身智能仍处于 "从 1 到 10" 的关键成长期,面临硬件、算法、生态三大核心挑战。
硬件层面的瓶颈集中在三个方面:一是核心元器件自主化程度不足,高端传感器、精密减速机等依赖进口;二是成本居高不下,灵巧手等关键部件单套成本达百万元级别,制约消费级产品普及;三是设备兼容性差,不同厂商的硬件接口、通信协议缺乏统一标准,难以实现跨设备协同。破局方向在于加大基础工业投入,推动核心部件国产化替代,同时通过规模化生产降低单位成本。
算法层面面临双重挑战:一方面,样本效率低下,端到端模型需要海量真实场景数据训练,而物理世界的数据采集成本高、周期长;另一方面,实时性与可靠性难以平衡,大模型驱动的决策过程存在延迟,在工业质检、自动驾驶等高精度场景中可能引发风险。解决方案包括发展数字孪生技术,构建虚拟仿真训练环境,降低真实数据依赖;同时优化分层决策模型,提升模块协同效率。
生态层面的挑战在于 "产学研用" 协同不足。当前技术研发与实际场景需求存在脱节,实验室中的高性能表现难以复现于复杂真实环境;此外,开源工具、数据集、测试平台的缺乏,抬高了创业与研发门槛。对此,专家建议鼓励通用平台建设,支持开源代码库、仿真环境库的开发,建立跨行业测试平台,形成 "技术共享、场景共建" 的生态格局。
伦理与安全问题也不容忽视。随着具身智能深入日常生活,隐私泄露(通过传感器采集环境数据)、安全风险(物理动作失误导致人身伤害)、伦理争议(人机交互的边界界定)等问题日益凸显。这需要建立健全监管框架与伦理规范,在技术创新与风险防控之间找到平衡。
八、未来趋势:多维度进化的智能新形态
展望未来,具身智能将向 "更灵巧、更聪明、更开放" 的方向进化,形成三大发展趋势。
技术层面,多模态融合将成为核心方向。视觉、听觉、触觉、力觉等感知能力的深度融合,将让具身智能体更精准地理解环境与任务;强化学习与迁移学习的结合,将大幅提升其自主进化能力,实现 "一次学习、多场景适配"。同时,大模型与机器人的融合将从 "外挂" 走向 "内生",形成专门优化的 "具身大模型",兼顾决策精度与实时性。
形态层面,通用化与个性化并存。通用具身智能体将具备跨任务、跨场景的适应能力,能够完成从搬运、装配到陪护、服务的多元任务;而针对特定场景的专用智能体将更加细分,如医疗领域的手术机器人、养老领域的陪护机器人,形成 "通用 + 专用" 的格局。
生态层面,开源化与标准化成为主流。随着行业发展,将形成统一的硬件接口标准、数据格式标准与安全伦理规范;同时,开源平台将成为技术创新的核心载体,降低研发门槛,吸引更多参与者加入,形成 "开放协作、共同进化" 的产业生态。
九、总结:具身智能重构人与技术的关系
从图灵的理论构想,到春晚机器人的惊艳亮相;从实验室中的算法迭代,到工厂车间的实际应用,具身智能的发展历程,本质上是人类对 "智能形态" 的重新定义。它打破了人工智能与物理世界的壁垒,让智能不再局限于屏幕中的数据与代码,而是成为能够触摸、感知、协作的实体存在。
当具身智能机器人能够在危险环境中保护人类,在日常生活中陪伴人类,在未知领域中拓展人类的能力边界,技术便真正成为了人类的 "延伸" 而非 "替代"。正如中国科学院院士乔红所言,具身智能充满了无限可能,不仅将带来更便捷高效的生活方式,更将推动各行各业的创新与发展。
未来,随着硬件的迭代、算法的优化、生态的成熟,具身智能将从特种场景走向全民普及,从专用智能走向通用智能。在这一过程中,人类需要做的不仅是技术创新,更要建立人与智能体的和谐共处模式,让具身智能真正服务于人类福祉,成为推动社会进步的核心力量。这场智能革命的最终目标,不是打造完美的机器,而是通过技术让人类的生活更有温度、更具价值。