苹果研究团队在机器人“大脑”方向披露了阶段性成果。当地时间11月4日,该团队在预印本平台arXiv提交论文《Perceptive Humanoid Motion from Simulation》,公开了人形机器人自主控制系统HALO,并将系统部署到宇树科技的G1人形机器人上,让机器人在仿真环境学会的动作迁移到陌生真实房间中执行。
HALO的核心是一套三层协同控制架构。最上层是基于视觉语言模型的任务编排模块,默认采用千问Qwen3.6-35B-A3B,在机器人搭载的Mac mini上本地运行,与动作生成器共用模型服务引擎,无需联网即可工作;系统也可通过API调用云端模型以获得更强推理能力。这一层负责处理指令中的模糊信息,例如“坐下”需要机器人从眼前场景判断坐在哪里,“坐到椅子上”在路径畅通时可直接执行,若有桌子挡路则需拆解为俯身通过、接近椅子、坐下等连续子任务。任务编排模块通过机器人视角的视频持续观察环境,判断当前动作是否成功,并据此推进或重试,每次只向动作生成器下达一个明确子任务。
中间的动作生成层采用另一款千问模型Qwen3.5-2B,研究团队将其作为参数冻结的编码器,与负责生成动作的DiT解码器配合,根据机器人看到的画面和当前子任务规划未来约5秒的全身动作,每秒重新规划约3次,使动作计划能随环境变化持续更新。底层则是经强化学习、策略蒸馏等步骤训练的动作跟踪器,以每秒50次的频率运行,结合深度图像和机器人自身状态,将动作计划转化为关节控制指令。三层分别承担任务安排、动作规划和身体控制,协同完成从理解指令到执行动作的全过程。
验证结果方面,研究团队在6个未预先扫描或建图的真实环境中开展了360次单项任务测试,平均成功率为91%;另在一个真实环境中对3种组合任务分别测试10次,平均成功率为70%,其中“俯身通过障碍—走向目标—推箱子”这一组合的成功率为50%。项目页面展示了机器人听从指令推箱子、跟随人、坐上椅子,以及侧身穿过半开的门、俯身或爬行穿过桌底等动作,这些任务均要求机器人理解周围环境并根据空间条件调整身体姿态。
数据获取是这项研究重点解决的问题。研究团队在1000个程序生成的模拟家庭环境中合成了约300小时主要训练数据,将机器人“看到什么”“接到什么指令”和“如何运动”配对起来。具体流程是先生成动作,再将动作放入虚拟房间,最后从机器人视角渲染画面。以“坐到扶手椅上”为例,系统将其拆成向前走、转身和坐下等片段,由动作生成模型根据文字提示、路径点和关键姿态生成动作序列,再通过几何检查筛选动作,减少脚部滑动、身体穿入地面等问题;随后系统将动作安排到程序生成的房间中,检查机器人与家具的位置关系,寻找无碰撞的摆放方案,并利用仿真工具渲染机器人执行动作时看到的画面。训练中还会改变光照、色调、画面模糊程度等条件,使视觉输入更加多样。
算力投入方面,研究团队使用250张英伟达H100 GPU、耗时约48小时合成主要训练数据;动作生成器通过模仿学习训练,使用64张B200;动作跟踪器经强化学习、策略蒸馏等步骤训练,使用4张H100。团队同时公开了数据生成、模型训练和部署代码,涵盖动作生成、动作跟踪、任务编排以及仿真和真实机器人运行等环节。
研究团队也指出了当前局限:仿真生成数据并未完全摆脱人工参与,新增物理任务仍需人工编写提示词、设计动作关键帧,部分动作还使用了人类视频或动捕素材;机器人主要依赖视觉感知,难以直接感知接触情况,当物体离开相机视野或被遮挡时,涉及较多接触的任务表现会下降,加入触觉感知是后续改进方向之一。
从产业视角看,这项研究的意义不止于一个控制系统的成功率数字。它展示了端侧小模型与云端模型分工的可行路径——任务编排在本地Mac mini上运行千问模型,兼顾隐私与响应速度,同时保留调用云端API的弹性;也验证了用程序化仿真大规模合成“指令—视觉—动作”配对数据的工程流程,以及英伟达GPU在数据生成与策略训练中的角色。对关注具身智能的读者而言,苹果选择在宇树G1这一外部硬件平台上验证并开源代码,为机器人“大脑”的模型选型、数据管线与产业链协作提供了一个可复用的参考样本。