基础知识

具身智能

具身智能是物理 AI 背后的研究脉络:AI 智能体通过某种身体进行感知和行动,这个身体既可以是现实中的机器人,也可以是虚拟环境中的仿真体。
发布于2026-07-06更新于2026-07-07阅读约 9 分钟

01定义

聊天机器人只能处理用户碰巧输入的文本。具身智能体则通过身体持续接收传感器数据,例如摄像头、关节和力传感器,并以同一身体采取行动。这个身体可以是仓库地面上的实体机器人,也可以是在三维仿真环境中移动的虚拟角色。“具身”指的是承载感知与行动的媒介,而不是某种特定外形。

02学术源流:Rodney Brooks 与“具身认知”

这一概念源于具身认知研究,即智能由身体与环境的互动塑造,而不只是孤立地处理抽象符号。机器人学家 Rodney Brooks 在 20 世纪 80 年代有力地倡导了这一观点。他于 1986 年提出的包容架构用简单的反应式行为层构建机器人,而非依赖中央规划模块;1990 年的论文《Elephants Don't Play Chess》则指出,以国际象棋式符号推理作为智能范式并不恰当,因为动物无需类似机制也能在物理世界中行动。

03与物理 AI 的关系

EMBODIED AI

具身智能

范围更广的学术概念,包括完全在仿真环境中训练和评估、完全不涉及真实硬件的智能体。

PHYSICAL AI

物理 AI

偏产业界的术语,通常强调已经部署在真实实体硬件上的智能体。

04“拥有身体”让 AI 变难的原因

在实践中,具身智能体必须处理纯文本系统从不会遇到的问题:观测不完整,例如摄像头只能看到房间的一部分;反馈延迟且含噪,传感器读数可能迟到并存在误差;还有刚性的物理约束,例如夹爪施力过大会损坏物体。当“环境”只是一段文本时,这些问题都不存在。

05研究使用的仿真器

真实硬件训练速度慢,还可能损坏昂贵的机器人,因此大多数具身智能研究会先在仿真环境中进行。

NVIDIA

Isaac Sim/Isaac Lab

Isaac Sim 是 GPU 加速的机器人仿真器;Isaac Lab 是建立在其上的开源机器人学习框架,可并行运行数千个环境,用于强化学习和模仿学习。

来源Isaac Sim (developer.nvidia.com)

META AI

Habitat 仿真平台

用于室内导航和移动操作的照片级三维仿真器,能以每秒数千帧渲染真实建筑扫描。

来源Habitat (aihabitat.org)

ALLEN INSTITUTE FOR AI

AI2-THOR 仿真器

一个可交互的三维环境,智能体可在数十个仿真房间中拿取、打开和操作日常物品。

来源AI2-THOR (ai2thor.allenai.org)

OPEN SOURCE

CARLA 自动驾驶仿真器

基于 Unreal Engine 的开源城市驾驶仿真器,用于在实车测试前训练和验证自动驾驶智能体。

来源CARLA (carla.org)

06常见问题

具身智能是学术术语还是产业术语?

它源于学术界的具身认知和机器人研究,包括 Rodney Brooks 在 20 世纪 80 至 90 年代的工作,因此比产业界提出的“物理 AI”更早、范围也更广。

只在仿真环境中训练的智能体也算具身智能吗?

算,这正是定义的一部分,也是它与强调现实部署的物理 AI 之间的关键区别。让仿真训练出的策略在真实硬件上运行,是另一个独立步骤,即仿真到现实迁移。

Brooks 所说的“无表征智能”是什么意思?

他的观点是,机器人无需建立详尽的内部符号世界模型,也能表现出智能。直接响应传感器输入的简单行为可以组合成复杂而自适应的结果,就像昆虫没有类似地图或计划的东西也能导航。

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02

物理 AI 核心概念

03

机器人基础模型

05

运动与感知基础知识