什么是具身智能？
来源：淘丁集团
具身智能是指有物理载体的智能体，可利用感知、决策和交互能力执行现实世界任务并主动学习进化。像一个拥有“大脑”和“身体”的完整智能体。它通过身体感知环境（看、听、触），通过身体执行动作（走、拿、操作），并从动作带来的环境反馈中学习和进化。
核心理念与特点
- 具身性：智能必须拥有一个“身体”（可以是实体机器人，也可以是虚拟环境中的虚拟体）。这个身体有感知器和执行器。
- 感知与行动闭环：智能体通过感知环境状态，决定执行何种动作，动作改变环境状态，新的状态再被感知，形成一个持续的学习和适应闭环。
- 物理交互与因果学习：通过在物理世界中的试错，智能体可以学习更底层的物理规律、因果关系和操作技能，这些知识往往是隐式的、难以用文本完全描述的。
- 情境化与具身认知：智能体的知识和决策与其所处的具体情境、身体能力和目标紧密相关。
为什么具身智能如此重要？（研究动机）
- 通往更通用AI的路径：人类和动物的智能是具身的。要实现人类水平的通用人工智能，无法绕过与物理世界的交互。
- 解决“落地最后一公里”：许多AI在虚拟世界中表现优异，但无法适应复杂、多变、不确定的现实物理世界。具身智能是让AI在现实世界中真正有用的关键。
- 获取“grounded”知识：通过与世界交互获得的知识是“接地气”的、有物理基础的。例如，机器人通过实际操作才能真正理解“拧紧”一词的含义和力度。
- 弥补纯数据驱动的不足：大模型可能存在“幻觉”，缺乏对物理常识的真正理解。具身交互可以提供第一手的、基于物理的经验。
关键技术挑战
- 多模态感知融合：如何将视觉、触觉、力觉、听觉等信息高效融合，形成对环境的统一理解。
- 复杂动作控制：在不确定的动态环境中，生成精细、柔顺、安全的动作序列（如灵巧手操作）。
- 高效学习与泛化：
- 样本效率：在现实世界中，数据（特别是交互数据）收集成本极高且缓慢。如何用更少的试错学到更多？
- 仿真到现实迁移：先在逼真的物理仿真环境中训练，再将策略迁移到真实机器人上。但仿真与现实的差异是巨大挑战。
- 泛化能力：学会开门后，能否应对不同形状、重量的门？
- 长期规划与推理：在面对复杂任务（如“做一顿早餐”）时，如何分解任务、规划步骤、处理突发状况。
- 安全与伦理：具身智能体在物理世界中行动，必须考虑其安全性、可控性和对社会的影响。
当前主要的研究方法
- 模仿学习：通过观察人类演示（如遥操作）来学习技能。数据效率较高。
- 强化学习：智能体通过“试错-奖励”机制自主学习。是主流方法，但样本效率低。
- 大模型 + 具身智能：这是当前最炙手可热的范式。
- 大模型作为“大脑”：利用大语言模型或视觉语言模型的强大知识库、推理和规划能力，来生成高层任务规划或理解指令。
- 具身系统作为“身体”：由专门的控制器执行低层动作，并将感知信息反馈给大模型。
- 例如：对机器人说“我热了”，大模型会规划出“走到冰箱前 -> 打开冰箱 -> 拿出一瓶饮料 -> 递给用户”的步骤，再由机器人执行。
具身智能应用场景
- 家庭服务机器人：烹饪、清洁、整理。
- 医疗与护理：辅助手术、康复训练、老人看护。
- 工业自动化：柔性生产线、复杂装配、仓库物流。
- 自动驾驶：可视为一种特殊的具身智能（车是身体）。
- 太空与深海探索：在极端环境下执行任务的机器人。
- 虚拟数字人/智能体：在元宇宙或游戏中，拥有拟人化交互能力的虚拟角色。