Physical Simulators (Webots

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南大等8家单位,38页、400+参考文献,物理模拟器与世界模型驱动的机器人具身智能综述
机器之心· 2025-07-15 13:37
具身智能技术综述 - 具身智能是机器人与人工智能领域的前沿课题,关注智能体在物理世界中感知、推理并行动的能力,被视为实现通用人工智能(AGI)的关键路径[1][5] - 物理模拟器与世界模型的深度融合是当前最具潜力的技术方向:物理模拟器提供安全高效的虚拟训练环境,世界模型则赋予智能体内部预测与规划能力[1][5] - 该领域研究由多所顶尖高校与机构(南京大学、香港大学、清华大学等)联合推进,论文整合25张图表、6张表格及超400篇参考文献[1][4] 核心技术框架 - **物理模拟器**:主流平台包括Webots、Gazebo、MuJoCo、Isaac系列,差异体现在物理引擎精度(ODE/DART/PhysX)、渲染质量(OpenGL/Vulkan/RTX)及对柔性体/流体等特殊场景的支持[12][18][19] - **世界模型**:架构涵盖预测网络、生成式模型和多任务复合模型,应用于自动驾驶轨迹预测、关节机器人仿真-现实闭环校准等场景[13][20] - 技术协同效应:物理模拟器提供外部训练环境,世界模型构建内部认知框架,二者结合推动从虚拟训练到真实部署的跨越[5][9] 机器人能力分级体系 - 提出IR-L0至IR-L4五级标准:从基础执行(L0)到完全自主(L4),涵盖环境感知、多模态交互、目标生成与伦理决策等维度[10][15] - 关键技术里程碑包括:L2级实现多模态感知与避障,L3级突破动态场景人机协作,L4级需具备自我目标生成与长期学习能力[15] 行业应用进展 - **运动控制**:深度强化学习推动腿式机器人从模型预测控制(MPC)向端到端策略演进,双足行走与摔倒恢复技术显著提升[16] - **操作交互**:视觉-语言-动作一体化模型(VLM/LLM驱动)实现单臂抓取到全身协同控制,认知协作与社会嵌入成为研究热点[16] - **自动驾驶**:世界模型在nuScenes、Waymo等数据集上实现轨迹预测、BEV语义建模等突破,扩散模型与Transformer架构主导前沿研究[20] 开源生态 - 论文团队维护持续更新的文献与开源项目仓库(GitHub),涵盖物理模拟器配置、世界模型实现及跨平台部署方案[4][5]