苹果罕见公布人形机器人进展,宇树 G1 背着一台跑千问的 Mac mini

苹果罕见公布人形机器人进展,宇树 G1 背着一台跑千问的 Mac mini

💡 原文中文,约3800字,阅读约需9分钟。
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内容提要

苹果研究团队发布HALO人形机器人研究,采用宇树G1机身,背载Mac mini M4 Pro运行阿里千问模型,通过仿真合成海量训练数据,使机器人无需遥操作即可在陌生家庭完成坐下、钻桌底、推箱子等任务,360次真实测试平均成功率91%。研究显示增加训练场景数量可显著提升成功率,为机器人规模化学习提供新路径。

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延伸解读

仿真数据如何突破机器人训练瓶颈

人形机器人训练长期受限于“数据瓶颈”:每条视觉-语言-动作样本都需人工遥操作采集,耗时费力。苹果HALO研究改用仿真合成,用扩散模型生成动作、程序化生成上千虚拟家庭,再渲染第一视角画面并自动校验。仅坐下技能就生成5万条样本,用250张H100跑9小时。这显示训练数据规模可摆脱人力限制,转而受算力驱动,为规模化学习提供新路径。

场景多样性比动作数据量更关键

论文的对照实验揭示了一个反直觉结论:保持动作数据量不变,仅增加训练场景数量,坐椅子成功率就从1个房间的43%升至100个房间的81%,1000个房间达84%。这说明机器人泛化能力高度依赖环境多样性,而非单纯堆叠同一场景的重复样本。对后续研究而言,仿真环境的随机化设计可能比增加单技能数据量更具性价比。

分层架构与异步推理保障实时性

HALO将控制分为三层:约0.5Hz的视觉语言模型拆解指令,3Hz的运动生成器输出未来5秒全身动作,50Hz的跟踪器结合深度视觉与本体感觉生成关节命令。为解决新计划与已执行动作的衔接问题,采用异步推理加前缀约束,保留旧计划中已决定的半秒动作。消融实验显示,去掉跟踪层的深度输入,仿真成功率从84%降至74%,说明底层物理反馈对稳定执行不可或缺。

组合任务暴露当前局限

在6个未扫描的真实家庭中,HALO完成坐下、钻桌底、推箱子等6类任务,360次测试平均成功率91%。但将技能串联成组合任务时,成功率降至约70%,失败主因是上一动作结束时朝向不对,下一目标不在视野内。论文指出,加入简单的原地转圈找目标恢复行为即可缓解。这表明单技能已较可靠,但长序列自主性仍是待解问题,且每增新技能仍需手动设计动作提示和关键帧。

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Q&A

苹果HALO人形机器人研究用了哪些硬件和模型?

HALO采用宇树G1作为机器人身体,背部搭载一台Mac mini M4 Pro(64GB统一内存)负责高层思考,运行阿里千问模型(默认Qwen3.6-35B-A3B作为编排器,Qwen3.5-2B VLM编码器用于运动生成);机器人原厂Jetson Orin NX负责50Hz实时控制,头部加装120°广角相机,全身无线、无缆绳、无外接动捕。

HALO如何解决人形机器人训练数据稀缺的问题?

HALO放弃人类遥操作采集数据,全部采用仿真合成:用运动扩散模型生成全身动作,用程序化生成器(INFINIGEN)造出1000个虚拟家庭,在Isaac Sim中渲染第一视角画面,并用自动校验器筛掉穿模、滑脚等坏样本。团队在约1000个房间生成了16.3万条、近300小时的配对样本,数据规模只受算力限制。

HALO在真实家庭环境中的测试成功率是多少?

在6个训练中从未出现、也没有被扫描或建图过的真实家庭里,HALO完成了坐下、走向指定物体、侧身穿过半开门、蹲下/爬行钻过桌底、推箱子等6类任务,360次物理试验的平均成功率为91%,与仿真中的91%一致。但将技能串成组合任务时,成功率降到约70%。

训练场景数量对HALO的成功率有什么影响?

研究显示增加训练场景数量能显著提升成功率:在100个没见过的模拟房间里,坐椅子的成功率从只用1个房间训练时的43%,涨到用100个房间时的81%;场景增加到1000个时,成功率进一步升至84%。

HALO的三层控制架构是如何工作的?

HALO由三层结构协作,全部在机器人本体上运行,不联网、不遥控:编排器(约0.5Hz)用视觉语言模型每两秒看一次画面,将自由指令拆解成子任务序列;运动生成器(3Hz)根据当前第一视角画面和子任务,生成未来5秒的全身运动计划(29个关节角度加骨盆位姿);运动跟踪器(50Hz)结合深度视觉和本体感觉,把运动计划落地为真正的关节命令。

HALO如何处理运动计划更新时的动作连贯性问题?

HALO采用异步推理加训练时前缀约束:在生成新计划时,保留旧计划里已经决定要做的半秒动作,只重算后面的4.5秒。这样机器人可以继续走,新计划也能顺着已经开始的动作接下去,避免因突然改变落点而导致动作卡顿。

苹果在具身智能领域此前还有哪些研究布局?

苹果过去两年的公开论文显示了清晰的路线:2024年11月ARMOR(与CMU合作)用40个低成本ToF雷达铺满傅利叶GR1双臂,解决机器人看不见自己手臂的遮挡难题;2025年1月ELEGNT探索功能与表达结合的运动设计(皮克斯台灯机器人);2025年5月EgoDex与PH2D用Vision Pro采集829小时第一视角灵巧操作数据,并让人类教练戴头显直接训练人形机器人。HALO继承了第一视角感知哲学和家庭场景目标,但在数据环节转向仿真。

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