人形机器人全身控制技术演进 - 人形机器人全身控制面临复杂动力学、欠驱动和多样化任务需求的根本性挑战[1] - 技术演进分为三个阶段:基于模型的控制器(MPC/WBOSC)、基于学习的任务特定控制器(强化学习/模仿学习)、行为基础模型(BFM)[6][7][8] - BFM通过大规模预训练学习可重用技能和行为先验,实现零样本或快速适应新任务[1][8] 行为基础模型核心定义 - BFM首次定义于《Fast Imitation via Behavior Foundation Models》,基于无监督强化学习+前后向表征学习方法构建[10] - 扩展定义为:使用大规模行为数据预训练的特殊基础模型,能编码广泛行为模式并实现跨任务泛化[12] - 核心特性包括支持行为克隆、特征匹配、基于奖励/目标的归纳等多种模仿学习规则[10] BFM算法分类体系 - 预训练方法分为三类:目标导向学习(DeepMimic/MaskedMimic)、内在奖励驱动学习(ICM/DIAYN)、前后向表征学习(FB/FB-IL)[13][14] - 目标导向学习方法直接输入任务目标(如状态/函数/描述),基于动作追踪技术广泛用于人型机器人任务[14][16] - 前后向表征学习通过分解后继测度实现策略学习与任务目标解耦,Meta的Motivo模型展示卓越零样本能力[21][23][26] BFM应用场景与限制 - 潜在应用包括人形机器人通用加速器、虚拟智能体开发、工业5.0弹性制造、医疗辅助机器人等[33] - 主要限制:Sim2Real差距导致行为泛化不稳定、训练数据规模远小于LLMs/视觉模型、具身泛化能力有限[32][37] - 数据瓶颈突出,缺乏多模态对齐数据(视觉-本体感知-触觉),真实部署面临控制失效风险[37][39] 未来研究方向 - 重点方向:开发多模态BFM、构建认知-运动一体化架构(结合LLMs)、探索缩放定律、优化多智能体系统[38] - 需建立标准化评估体系,涵盖任务泛化性、鲁棒性和人机安全等多维度指标[38] - 需同步推进伦理规范和安全防护,解决传感器干扰、多模态攻击等开放环境风险[36][39]
行为基础模型可实现高效的人形机器人全身控制
具身智能之心·2025-07-23 08:45