ICRA 2026:朱玉可人形机器人数据海绵破局法
摘要
2026年6月3日,在ICRA 2026大会主题演讲中,德克萨斯大学奥斯汀分校副教授、NVIDIA GEAR团队负
2026年6月3日,在ICRA 2026大会主题演讲中,德克萨斯大学奥斯汀分校副教授、NVIDIA GEAR团队负责人朱玉可(Yuke Zhu)系统阐述了对人形机器人进展与未来走向的洞察。他直指当前领域的根本瓶颈——数据,并给出了一条清晰且可落地的规模化路径:以“数据金字塔”为架构支柱,以“世界模型”为驱动核心。

人形机器人正在进入新时代
先抛出几个核心判断。人形机器人技术正迈入一个全新阶段。硬件性能持续攀升,学习算法与基础模型的可规模化扩展也变得愈发可行。但必须坦诚,最大的挑战——或许也是最大的机遇——依然横亘在前。
“打造自主的、类人的机器人”这个愿景,已让人类痴迷数百年。“机器人”一词最早见于1920年卡雷尔·恰佩克的戏剧《罗素姆的万能机器人》。自那时起,人们脑海中的机器人便是类人的通用工作者,而非为特定用途定制的专用装置。
回顾人形机器人的演变史,我们目睹了一轮又一轮的炒作周期:从七八十年代验证技术可行性的概念原型,到那些最终未能实现大规模商业落地的愿景演示,再到社交陪伴机器人。大约十年前,DARPA机器人挑战赛向我们泼了一盆冷水——即使在人类监督下,让机器人真正投入实际场景依然困难重重。截至目前,没有任何一款人形机器人实现了规模化的快速部署。

但进入2024年左右,我们开始见证一场“人形机器人爆发”。各大企业、初创团队、研究机构纷纷打造性能更强的机器人。这很大程度上得益于AI、基础模型以及大语言模型的突破。今天,我想展示几项最新研究成果,旨在传达一个信号:我们有理由保持乐观,因为进步是扎实的。不过,也必须坦诚地说:终极配方尚未浮出水面。而这正是投身这一领域的最佳时机。
GR00T架构:系统二 + 系统一 + 全身控制
大约两年前,朱玉可开始领导英伟达的人形机器人研究团队。2024年3月GTC大会上,黄仁勋上台宣布了GR00T项目,一个旨在构建人形机器人全栈解决方案的计划。GR00T-1是推出的首个开源人形基础模型。

整体架构采用双层设计。系统二是一个视觉语言模型,接收图像和语言指令作为输入,生成动作token;这些token传递至系统一——一个扩散Transformer,输出闭环动作供机器人执行。整个模型可以端到端训练。但在实际应用中,当需要控制一个超过四五十个自由度的系统时,通常还需一个用强化学习训练的全身控制器,将基础模型产生的高级指令转换为每个关节的最终执行动作。预训练模型赋予机器人泛化能力,使其能够响应不同语言指令,对各类物体和任务目标执行操作。模型还可进行后训练,处理更复杂的操控任务。
在最新的GR00T迭代版本N1.7中,团队尝试解锁机器人的完整运动学范围,通过全身运动操作完成任务。该模型仅需几十个演示进行后训练,就能完成复杂的工业流程任务。
不过,正如你们在几天的海报展示中多次听到的那样:数据,仍然是规模化提升机器人能力的核心瓶颈。
数据金字塔:异质数据的规模化策略
大约几年前,朱玉可提出了“数据金字塔”概念,清晰勾勒出数据策略:不会仅依赖单一数据源进行扩展,而是大规模汇集异质数据源。

数据源被组织成三层:最底层是海量但被动的互联网人类视频数据,中间层是可无限生成的合成数据,顶层是真实机器人数据。与其只依赖一种数据源,大量研究致力于如何高效利用整个数据金字塔。今天重点放在金字塔的最底层——人类数据。

人类数据是目前最具可扩展性的数据来源。互联网以人为中心,捕捉了世界的面貌、人类的行为方式、日常任务与生活模式。而人形机器人或许是消费这类数据最自然的形态,因为形态差距更小。具体而言,团队探索了两种人类数据形式:人类动作捕捉数据和第一人称视角的人类视频。
SONIC:用人类动捕训练全身控制器
对于人类动作捕捉数据,在SONIC工作中,团队探索了用它训练通用的人形全身控制器。核心思路是:先将人类运动重定向到特定人形机器人的形态上,生成对应的动捕数据库,再将运动跟踪作为强化学习的训练目标。

这种组合极大简化了奖励函数设计,从而使规模化强化学习训练成为可能。做大规模的事情时,简洁往往带来更好的扩展性。模型训练在三个维度上进行了扩展:参数量从120万提升到4200万,这个规模足够强大,但依然小到可以部署在机器人本体的NVIDIA Jetson上;数据量达到1亿帧,总计超过10700小时的人类动捕数据;训练使用了9000个GPU小时,每个GPU运行自己的物理仿真副本,合计相当于数千年的真实机器人经验。
SONIC的关键在于动作的自然流畅度,这主要来自运动跟踪目标,让模型更好地模仿人类运动。该模型可以接受遥操作、基础模型输出、甚至人类视频作为高级指令。目前已部署在宇树G1机器人上,训练代码、部署框架和数据集完全开源。
EgoScale:第一人称视角视频的三阶段训练
团队感兴趣的第二种数据形式,是第一人称视角的人类视频。这类视频提供了一个窗口,让我们观察人类日常活动中丰富的多样性和复杂性。在最近的工作EgoScale中,团队跟踪人类手腕和手指在三维空间中的运动——把人想象成一个机器人,头部运动就是动作空间,如此将第一人称视角视频转化为训练数据。

EgoScale的训练方案由三个阶段组成:第一阶段仅在人类视频上预训练,从第一人称视角预测手部运动;第二阶段在配对的人机数据上对齐表征,使知识从人类领域迁移到机器人领域;第三阶段用少量真实机器人数据精调模型。用概念框架来理解:预训练阶段是“获取人类知识”,从视频中收获常识和物理知识;对齐训练阶段是“压缩知识”,从人类领域压缩到机器人领域;后训练阶段是“表达知识”,利用积累的知识解决具体任务。
这项工作最令人兴奋的地方在于,模型对更多人类视频数据有着巨大的需求。当视频数据从1000小时扩展到20000小时,模型性能稳步提升,呈现出近乎完美的对数线性关系,意味着继续投入数据,性能还会持续提升。真正的“魔法”来自预训练——预训练得越好,后训练所需数据就越少。这就是规模化方案的核心:绝大部分数据来自人类数据,不到1%来自真实机器人。
世界模型即“数据海绵”
接下来要聊的,是“海绵”的故事。这里所说的海绵,就是世界模型。世界模型像海绵,因为它有一种神奇的能力,可以吸收数据金字塔中各种类型的数据。它可以从互联网视频中学习,获取常识和物理知识、语义知识和程序性知识;可以从合成数据中学习,受益于控制多样性;可以从真实机器人轨迹中学习,精化特定任务的表征;可以从多模态数据、音频数据中学习。也许最重要的是,可以从失败数据中学习——这类数据对策略改进非常有用。

DreamZero:世界动作模型
在DreamZero工作中,团队探索了这个想法,用世界模型构建下一代NVIDIA基础模型。核心是“世界动作模型”。想象一下视频生成模型是如何工作的:从初始帧开始,从一个带噪声的视频出发,逐步去噪,生成清晰视频。在大规模互联网数据上训练这样的模型,它能捕捉相当多的物理理解。然后在机器人数据上微调,告诉模型机器人应该长什么样、应该如何运动。

关键创新在于,不仅让模型生成未来画面,还增加一个扩散通道同步生成动作。测试时丢弃未来帧预测,只提取动作执行。仅通过视频生成模型或世界模型,就能显著增强视角泛化能力和行为克隆的样本效率。这是朱玉可第一次在公开场合展示这些结果。训练GR00T基础模型执行复杂任务,展示了闭环策略学习和反应式恢复行为。如果你从事机器人研究足够久,会认出YCB数据集中的物体。十年前看到它时,觉得绝不可能用机器人完成这样的装配任务。但现在,有了基础模型,这已经变成可能。而且是在一天之内完成的,无需任何人工干预。
对过去两年取得的进展感到兴奋,社区中的加速非常惊人。但也很容易看到,还有大量工作需要做,需要更广泛的研究社区参与。这正是为什么开源如此重要。无论是在UT Austin的实验室,还是在英伟达的团队,都尽可能开放开源基础模型、开源仿真框架(比如Isaac)、开源数据集和基准。就在这个星期一,团队刚刚宣布了首个H2 Plus参考平台。打造人形机器人的梦想已经让人着迷了超过一百年。最终,各种技术要素正在汇聚,让我们真正有可能实现这个梦想。

Q&A 问答环节
听众:请问您如何让这些基础模型在特定领域内达到90%的成功率,实现更高的可复现性和可靠性?
朱玉可:这是一个非常好的问题。如果你观察过大语言模型的训练流程,就会知道预训练只是第一阶段。在机器人领域,后训练和对齐同样关键。你需要针对特定任务场景,用高质量的领域数据进行精调。同时,可复现性需要严格的评估基准和标准化的测试协议,这一点在YCB等基准工作的基础上还需要持续推进。总的来说,预训练给你泛化的底座,后训练给你领域的深度,两者缺一不可。

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