據(jù) CCF 專(zhuān)家定義，具身智能是指一種基于物理身體進(jìn)行感知和行動(dòng)的智能系統(tǒng)，其通過(guò)智能體與環(huán)境的交互獲取信息、理解問(wèn)題、做出決策并實(shí)現(xiàn)行動(dòng)，從而產(chǎn)生智能行為和適應(yīng)性，其關(guān)鍵詞是"具身"，即不僅僅是抽象的算法和數(shù)據(jù)，而是要通過(guò)物理形態(tài)與世界進(jìn)行交互。

所謂具身機(jī)器人，即具有主動(dòng)性的第一人稱(chēng)智能，本質(zhì)上是可與環(huán)境交互感知，能自主規(guī)劃、決策、行動(dòng)、具有執(zhí)行能力的機(jī)器人。不單單指人形機(jī)器人，任何能在空間中移動(dòng)的有形智能機(jī)器都是具身機(jī)器人的一種形式，其核心目標(biāo)是能夠聽(tīng)到人類(lèi)語(yǔ)言，然后分解任務(wù)、規(guī)劃子任務(wù)、與環(huán)境交互，并最終完成相應(yīng)任務(wù)。

從目前行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，人形機(jī)器人是具身智能最佳的承載形態(tài)。在政策、資本、市場(chǎng)的共同推動(dòng)下，NVIDIA、OpenAI、微軟、亞馬遜等全球科技巨頭紛紛重注入局，科技圈似乎也釋放出了下一個(gè)風(fēng)口的信號(hào)——人形機(jī)器人的變革時(shí)代，正在靠近。

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加碼機(jī)器人賽道，引領(lǐng)人形機(jī)器人新浪潮

作為全球 AI 算力龍頭，NVIDIA 在智能機(jī)器人領(lǐng)域的布局主要圍繞著大模型、數(shù)據(jù)、開(kāi)發(fā)平臺(tái)三大核心領(lǐng)域展開(kāi)，終極目標(biāo)是打造機(jī)器人底層開(kāi)發(fā)生態(tài)。

從 2018 年開(kāi)始，NVIDIA 便開(kāi)始著手布局智能機(jī)器人。在當(dāng)時(shí)，NVIDIA 推出了包含全新硬件、軟件、虛擬世界機(jī)器人仿真器的 NVIDIA Isaac、專(zhuān)為機(jī)器人設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)平臺(tái) Jetson Xavier，以及相關(guān)的機(jī)器人軟件工具包，打響了進(jìn)軍智能機(jī)器人領(lǐng)域的第一槍。

2019-2022 年，NVIDIA 開(kāi)啟了在智能機(jī)器人領(lǐng)域的全方位布局。包括 2019 年推出的 Isaac 軟件開(kāi)發(fā)套件 SDK、2021 年推出的 Omniverse 平臺(tái)，以及 2022 年推出的 Isaac Nova Orin 等。

到了 2023 年，NVIDIA 發(fā)布了新一輪的“生成式 AI+機(jī)器人”藍(lán)圖，對(duì)智能機(jī)器人領(lǐng)域展開(kāi)了強(qiáng)有力的進(jìn)軍。利用最新的生成式 AI 和先進(jìn)的仿真技術(shù)，NVIDIA 發(fā)布了全新 Jetson AGX Orin 工業(yè)級(jí)模塊，并且宣布推出 Isaac ROS 和 Isaac Sim 軟件的全新版本，增強(qiáng)了全線(xiàn)產(chǎn)品性能的同時(shí)，也降低了使用門(mén)檻。

在具身智能方面，NVIDIA 創(chuàng)始人黃仁勛的“站臺(tái)”也從未間斷。

黃仁勛曾多次在公開(kāi)演講中表示，“AI 的下一個(gè)浪潮將是具身智能”。在今年的 GTC24 大會(huì)上，黃仁勛也發(fā)出了“開(kāi)發(fā)通用人形機(jī)器人基礎(chǔ)模型是當(dāng)今 AI 領(lǐng)域中最令人興奮的課題之一”的感慨。

今年 2 月，NVIDIA 還成立了通用具身智能體研究實(shí)驗(yàn)室 GEAR，專(zhuān)注于多模態(tài)模型、通用目的機(jī)器人、虛擬世界基礎(chǔ)智能體、仿真和合成數(shù)據(jù)等方向的研究，推動(dòng)跨多模態(tài)、多場(chǎng)景的智能應(yīng)用。

值得一提的是，在 GTC24 上，NVIDIA 重磅推出的人形機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型 GR00T (Generalist Robot 00 Technology) 與新型人形機(jī)器人計(jì)算機(jī) Jetson Thor，不僅標(biāo)志著 NVIDIA 在人形機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，更為整個(gè)機(jī)器人行業(yè)樹(shù)立了新的標(biāo)桿。

仔細(xì)來(lái)看，GR00T 的核心功能包括自然語(yǔ)言理解、行為模仿與多模態(tài)學(xué)習(xí)等，能夠有效改變?nèi)诵螜C(jī)器人學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)世界的方式：通過(guò)理解自然語(yǔ)言文本、人類(lèi)語(yǔ)言、視頻、現(xiàn)場(chǎng)演示等，讓機(jī)器人模仿人類(lèi)的肢體動(dòng)作或其他行為，從而實(shí)現(xiàn)與真實(shí)世界的交互。

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Jetson Thor 則是 NVIDIA 專(zhuān)為人形機(jī)器人設(shè)計(jì)的新型計(jì)算平臺(tái)，相當(dāng)于人形機(jī)器人的“大腦”。要實(shí)現(xiàn)高效的類(lèi)人機(jī)器人，背后的計(jì)算平臺(tái)至關(guān)重要，Jetson Thor 正是 GR00T 的動(dòng)力之源。

Jetson Thor 能夠執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，并安全、自然地與人和機(jī)器交互，具有針對(duì)性能、功耗和尺寸優(yōu)化的模塊化架構(gòu)，能夠輕松集成到各種類(lèi)型的人形機(jī)器人中，為機(jī)器人的整體性能提升提供了有力支持，同時(shí)也大大簡(jiǎn)化了人形機(jī)器人的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作。

更重要的是，Jetson Thor 帶來(lái)了能夠驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人的 AI 能力。延續(xù) Jetson 系列高性能的傳統(tǒng)，Jetson Thor 可提供每秒 800 萬(wàn)億次 8 位浮點(diǎn)運(yùn)算 AI 性能，來(lái)運(yùn)行 GR00T 等多模態(tài)生成式 AI 模型，這背后也離不開(kāi)新一代 NVIDIA Blackwell 架構(gòu)與 Transformer 引擎的支持。

和 NVIDIA 上一代 Hopper 架構(gòu)相比，Blackwell 架構(gòu)在各項(xiàng)性能方面都帶來(lái)了數(shù)倍的提升。并且，Blackwell Tensor 核心增加了新的精度，基于該架構(gòu)打造的第二代 Transformer 引擎支持 4 位浮點(diǎn)數(shù) AI 推理，計(jì)算能力和模型規(guī)模都提高了一倍。

此外，Jetson Thor 還集成了功能安全處理器、高性能 CPU 集群和 100GB 以太網(wǎng)帶寬，無(wú)論是在復(fù)雜環(huán)境中的實(shí)時(shí)感知與決策，還是在高負(fù)載下的穩(wěn)定運(yùn)行，Jetson Thor 都能展現(xiàn)出其卓越的性能表現(xiàn)。

三層計(jì)算平臺(tái)出擊市場(chǎng)，加速全球人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展

“處理器+平臺(tái)+開(kāi)發(fā)工具”是 NVIDIA 進(jìn)入每一個(gè)新市場(chǎng)必備的“三件套”，在人形機(jī)器人上也是如此。

不同于傳統(tǒng)意義上的自動(dòng)化機(jī)器或簡(jiǎn)單的遙控設(shè)備，人形機(jī)器人有著更為復(fù)雜的身體結(jié)構(gòu)和感知能力，能夠與環(huán)境進(jìn)行更為自然、靈活的互動(dòng)。這類(lèi)機(jī)器人的出現(xiàn)，標(biāo)志著 AI 從單一的數(shù)據(jù)處理向全面感知、決策、行動(dòng)能力的跨越。而這一切的背后，離不開(kāi)高性能計(jì)算能力的支撐，這正是 NVIDIA 的優(yōu)勢(shì)所在。

作為 NVIDIA 在 AI 領(lǐng)域的旗艦產(chǎn)品，NVIDIA AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)是一個(gè)集高性能計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析于一體的超級(jí)智能平臺(tái)，其卓越的計(jì)算性能，可為人形機(jī)器人的研發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的保障。

在人形機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程中，模型訓(xùn)練是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，需要處理海量的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的算法。NVIDIA AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)憑借強(qiáng)大的 GPU 并行計(jì)算能力，能夠顯著加速這一過(guò)程，縮短模型訓(xùn)練周期，提高訓(xùn)練效率，這為人形機(jī)器人的快速開(kāi)發(fā)和迭代提供了可能。此外，通過(guò)高效的模型訓(xùn)練，人形機(jī)器人也能夠更準(zhǔn)確地理解環(huán)境、執(zhí)行指令，從而在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出更強(qiáng)大的能力。

除了強(qiáng)大的計(jì)算能力，NVIDIA 在仿真領(lǐng)域也擁有多年經(jīng)驗(yàn)，其針對(duì)機(jī)器人推出的整套解決方案 NVIDIA Isaac，自誕生以來(lái)，便受到了廣泛關(guān)注。

Isaac 平臺(tái)具有一套 NVIDIA 加速庫(kù)、AI 基礎(chǔ)模型和先進(jìn)的仿真技術(shù)，可供機(jī)器人制造商集成到他們的技術(shù)堆棧中，其中今年更新的 Isaac Sim 與 Isaac Lab 兩大平臺(tái)，更是為人形機(jī)器人的研發(fā)與訓(xùn)練開(kāi)辟了全新的道路。

Isaac Sim：構(gòu)建虛擬與現(xiàn)實(shí)的無(wú)縫橋梁

Isaac Sim 是 NVIDIA 構(gòu)建的機(jī)器人仿真參考應(yīng)用，是 NVIDIA Isaac 的核心組件之一，其主要功能包括：高度逼真的機(jī)器人仿真環(huán)境、模塊化設(shè)計(jì)與靈活應(yīng)用、支持自定義與擴(kuò)展以及能夠與 NVIDIA 其他工具無(wú)縫集成等。

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基于 Omniverse 平臺(tái)構(gòu)建，Isaac Sim 集成了 Omniverse 的先進(jìn)技術(shù)和工具，如 PhysX物理引擎、實(shí)時(shí)光線(xiàn)追蹤、路徑追蹤和材質(zhì)定義語(yǔ)言（MDL）等，為人形機(jī)器人的設(shè)計(jì)與測(cè)試提供了一個(gè)高度逼真、可交互的虛擬環(huán)境。

在這個(gè)虛擬世界里，開(kāi)發(fā)者可以模擬各種復(fù)雜場(chǎng)景，從簡(jiǎn)單的物體抓取到復(fù)雜的環(huán)境探索，無(wú)需實(shí)際構(gòu)建物理原型，即可對(duì)機(jī)器人的行為、性能進(jìn)行全面評(píng)估。這不僅極大地降低了研發(fā)成本，還加速了迭代周期，使得人形機(jī)器人能夠更快地適應(yīng)多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景。

Isaac Sim 的強(qiáng)大之處還在于其集成了先進(jìn)的物理引擎和 AI 算法，能夠模擬出接近真實(shí)的物理交互效果，如碰撞、摩擦、重力等，為機(jī)器人提供了接近真實(shí)世界的訓(xùn)練場(chǎng)。

此外，Isaac Sim 與 ROS2 等也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，使得開(kāi)發(fā)者可以輕松地將機(jī)器人的大腦連接到虛擬世界，進(jìn)行高效的開(kāi)發(fā)和測(cè)試，這些優(yōu)勢(shì)共同推動(dòng)了機(jī)器人仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

Isaac Lab：人形機(jī)器人學(xué)習(xí)的智慧搖籃

如果說(shuō) Isaac Sim 是人形機(jī)器人的“訓(xùn)練場(chǎng)”，那么 Isaac Lab 則是人形機(jī)器人的“智慧搖籃”。Isaac Lab 是構(gòu)建在 Isaac Sim 之上的輕量化應(yīng)用程序，它針對(duì)強(qiáng)化、模仿和遷移學(xué)習(xí)進(jìn)行了優(yōu)化，能夠訓(xùn)練所有類(lèi)型的機(jī)器人實(shí)例。在這里，開(kāi)發(fā)者可以利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)、模仿學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，讓機(jī)器人學(xué)會(huì)如何感知環(huán)境、做出決策并執(zhí)行任務(wù)。

Isaac Lab 與 Isaac Sim 緊密集成，形成了從仿真到學(xué)習(xí)的完整閉環(huán)。目前 Isaac Lab 可支持?jǐn)?shù)千個(gè)機(jī)器人同步訓(xùn)練與仿真。

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NVIDIA 三層計(jì)算平臺(tái)的推出標(biāo)志著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。NVIDIA AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)、NVIDIA Isaac Sim 仿真平臺(tái)以及 NVIDIA Jetson Thor 人形機(jī)器人計(jì)算機(jī)共同構(gòu)成了人形機(jī)器人研發(fā)、測(cè)試與應(yīng)用的完整生態(tài)系統(tǒng)。這一生態(tài)系統(tǒng)的建立不僅加速了人形機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，還為人形機(jī)器人在智能制造、商用服務(wù)、醫(yī)療健康、家庭服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了無(wú)限可能。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷拓展，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)更加輝煌的明天，而 NVIDIA 三層計(jì)算平臺(tái)將成為這一進(jìn)程中不可或缺的創(chuàng)新引擎和推動(dòng)力量。

結(jié)語(yǔ)與未來(lái)

在科技日新月異的今天，人形機(jī)器人正逐漸成為連接現(xiàn)實(shí)與未來(lái)的橋梁，它們不僅承載著人類(lèi)對(duì)智能生活的向往，更是整個(gè)社會(huì)科技進(jìn)步的重要標(biāo)志。

NVIDIA 以其深厚的技術(shù)積累和前瞻性的戰(zhàn)略眼光，正逐步在人形機(jī)器人領(lǐng)域構(gòu)建起獨(dú)特的生態(tài)體系。從提供高性能的計(jì)算平臺(tái)，到打造仿真模擬環(huán)境，再到支持模型的實(shí)際運(yùn)行，NVIDIA 全方位、多層次的布局不僅展現(xiàn)了其對(duì)人形機(jī)器人未來(lái)的堅(jiān)定信心，更為整個(gè)行業(yè)的發(fā)展注入了強(qiáng)大的動(dòng)力。

另外，GTC24 上，壓軸登場(chǎng)的也是 9 款人形機(jī)器人。可以看到，如今，機(jī)器人已被 NVIDIA 放在了其商業(yè)版圖的重要位置，屬于 NVIDIA 的具身機(jī)器人變革時(shí)代，已然開(kāi)啟。