具身智能与机器人研究前沿 - 实现强大具身智能的关键在于整合物理模拟器与世界模型 物理模拟器提供高保真训练环境 世界模型赋予机器人环境内部表征能力以支持预测规划与决策[3] - 物理模拟器与世界模型互补增强机器人自主性、适应性和泛化能力 外部模拟与内部建模相互作用弥合模拟训练与现实部署的差距[3] - 维护包含最新文献和开源项目的资源库 为具身AI系统发展提供全面视角并明确未来挑战[3] 智能机器人能力分级系统 - 提出智能机器人能力分级模型 涵盖从基本机械执行到高级完全自主社交智能的五个渐进级别（IR-L0到IR-L4）[6] - 分级标准基于自主性、任务处理能力、环境适应性、社会认知能力等核心维度[7][10][11] - IR-L0为完全非智能程序驱动 IR-L1具备有限规则反应能力 IR-L2引入初步环境意识 IR-L3实现类人认知与协作 IR-L4为终极目标[14][15][16][17][19] 机器人移动性与操作技术 - 腿部运动技术从位置控制发展到力控关节结合强化学习 实现非结构化环境适应与高动态运动如奔跑跳跃[22] - 单手操作从预编程发展到基于学习的方法 灵巧手操作通过两阶段与端到端方法结合提升泛化能力[26] - 双手操作与全身协调通过大规模演示数据与基础模型实现 如ALOHA系列双手机器人精细操作[28] 主流物理模拟器对比 - Webots、Gazebo、MuJoCo等传统模拟器在复杂物理交互上存在局限 高端模拟器如Isaac系列支持GPU加速与多物理场[31][36] - 物理特性对比涵盖吸力建模、可变形物体仿真、流体动力学等维度 可微物理能力主要在科研导向模拟器中体现[32][36] - 渲染能力对比显示NVIDIA系模拟器在光线追踪和PBR上表现突出 轻量级模拟器主要用于功能验证[34][35][41] 世界模型技术演进 - 世界模型从早期基于循环网络的潜态建模发展到结合Transformer和扩散模型的高保真生成式模拟[45] - 代表性架构包括循环状态空间模型、联合嵌入预测架构、Transformer-based模型、自回归生成模型和扩散生成模型[46][47][49][50][51] - 核心应用包括神经模拟器生成仿真数据、动态模型支持预测规划、奖励模型替代手工设计[52][56][64] 自动驾驶与铰接式机器人应用 - 自动驾驶世界模型通过神经模拟器生成高保真场景 动态模型学习环境动态 奖励模型评估安全性[60][64] - 铰接式机器人世界模型通过神经模拟器支持模拟到现实迁移 动态模型实现动作规划 奖励模型减少手工设计[65][68] - 技术趋势包括3D结构化建模、多模态融合、端到端集成等方向[67][71] 未来挑战与方向 - 共性挑战包括高维感知、因果推理缺失、实时性与计算成本等问题[69][71] - 前沿方向聚焦3D结构化世界模型、多模态基础模型、轻量化高效推理等技术[71][75] - 工业应用涵盖自动驾驶、服务机器人、科学发现等领域 推动技术落地与商业化[75]

点击下方 卡片 ，关注" 具身智能 之心 "公众号 作者丨 Xiaoxiao Long等 编辑丨具身智能之心 本文只做学术分享，如有侵权，联系删文 >> 点击进入→ 具身智能之心 技术交流群 更多干货，欢迎加入国内首个具身智能全栈学习社区 ： 具身智能之心知识星球 (戳我) ， 这里包含所有你想要 的。 出发点与工作背景 本综述聚焦具身智能在机器人研究中的前沿进展，指出实现强大具身智能的关键在于物理模拟器与世界模 型的整合。物理模拟器提供可控高保真环境用于训练评估机器人智能体，世界模型则赋予机器人环境内部 表征能力以支持预测规划与决策。 文中系统回顾了相关最新进展，分析了两者在增强机器人自主性、适应性和泛化能力上的互补作用，探讨 了外部模拟与内部建模的相互作用以弥合模拟训练与现实部署的差距。此外，还提及维护了一个包含最新 文献和开源项目的资源库，网址为https://github.com/NJU3DV-LoongGroup/Embodied-World-Models-Survey， 旨在为具身 AI 系统的发展提供全面视角并明确未来挑战。 一些介绍 随着人工智能与机器人技术的发展，智能体与物理世界的交互成为研 ...