具身智能研究的关键问题:自主感知、行动与进化
具身智能强调大脑、身体及环境三者的相互作用,旨在基于机器与物理世界的交互,创建软硬件结合、可自主学习进化的智能体.当前,机器学习、机器人学、认知科学等多学科技术的快速发展极大地推动了具身智能的研究与应用.已有的具身智能文献更多从技术和方法分类的角度入手,本文以具身智能在研究和应用过程中面临的关键挑战为角度切入,分析具身智能研究的一般性框架,围绕具身感知与执行、具身学习与进化两个方面提出具体的研究思路,并针对其中涉及的关键问题详细梳理相关技术及研究进展.此外,以移动机器人、仿生机器人、平行机器人三方面应用为例,介绍具身智能在感知与理解、控制与决策、交互与学习等方面给实际机器人系统设计带来的启发....
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| Published in | 自动化学报 Vol. 51; no. 1; pp. 43 - 71 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , , , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
青岛智能产业技术研究院 青岛 266000
2025
北京化工大学信息科学与技术学院 北京 100029%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190 中科慧拓科技有限公司 北京 100083%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0254-4156 |
| DOI | 10.16383/j.aas.c240364 |
Cover
| Abstract | 具身智能强调大脑、身体及环境三者的相互作用,旨在基于机器与物理世界的交互,创建软硬件结合、可自主学习进化的智能体.当前,机器学习、机器人学、认知科学等多学科技术的快速发展极大地推动了具身智能的研究与应用.已有的具身智能文献更多从技术和方法分类的角度入手,本文以具身智能在研究和应用过程中面临的关键挑战为角度切入,分析具身智能研究的一般性框架,围绕具身感知与执行、具身学习与进化两个方面提出具体的研究思路,并针对其中涉及的关键问题详细梳理相关技术及研究进展.此外,以移动机器人、仿生机器人、平行机器人三方面应用为例,介绍具身智能在感知与理解、控制与决策、交互与学习等方面给实际机器人系统设计带来的启发.最后,对具身智能的发展前景进行展望,探索虚实融合数据智能、基础模型与基础智能、数字孪生与平行智能在其中的重要作用和应用潜力,希望为相关领域学者和从业人员提供新的启示和思路.论文相关项目详见https://github.com/BUCT-IUSRC/Survey__EmbodiedAI. |
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| AbstractList | 具身智能强调大脑、身体及环境三者的相互作用,旨在基于机器与物理世界的交互,创建软硬件结合、可自主学习进化的智能体.当前,机器学习、机器人学、认知科学等多学科技术的快速发展极大地推动了具身智能的研究与应用.已有的具身智能文献更多从技术和方法分类的角度入手,本文以具身智能在研究和应用过程中面临的关键挑战为角度切入,分析具身智能研究的一般性框架,围绕具身感知与执行、具身学习与进化两个方面提出具体的研究思路,并针对其中涉及的关键问题详细梳理相关技术及研究进展.此外,以移动机器人、仿生机器人、平行机器人三方面应用为例,介绍具身智能在感知与理解、控制与决策、交互与学习等方面给实际机器人系统设计带来的启发.最后,对具身智能的发展前景进行展望,探索虚实融合数据智能、基础模型与基础智能、数字孪生与平行智能在其中的重要作用和应用潜力,希望为相关领域学者和从业人员提供新的启示和思路.论文相关项目详见https://github.com/BUCT-IUSRC/Survey__EmbodiedAI. |
| Abstract_FL | Embodied intelligence aims to create intelligent entities that combine software with hardware and can learn and evolve autonomously based on the interaction between machines and the physical world,by emphasizing the interaction among the brain,body,and environment. Currently,the rapid development of multidisciplinary technologies such as machine learning,robotics,and cognitive science has greatly promoted the research and applic-ation of embodied intelligence. Existing literature mainly focus on technical and methodological classifications of embodied intelligence. From a new perspective,this paper starts from the key challenges involved in the research and application of embodied intelligence. By analyzing the general framework of embodied intelligence research,spe-cific research ideas are proposed for the two kernel stages including embodied perception and execution,as well as embodied learning and evolution. Accordingly,detailed explanations of relevant technologies and research progress related to these key issues are provided. In addition,typical applications in mobile robots,bionic robots,and paral-lel robots are exploited to illustrate how embodied intelligence inspires practical robot systems design in terms of perception and understanding,control and decision-making,as well as interaction and learning. Finally,the pro-spects of embodied intelligence is discussed,considering the importance and application potential of virtual-real fu-sion data intelligence,basic modeling and foundation intelligence,digital twins and parallel intelligence. This paper is expected to provide new inspirations and ideas for scholars and practitioners in related fields. The associated project is available at https://github.com/BUCT-IUSRC/Survey__EmbodiedAI. |
| Author | 沈甜雨 张庭祯 陈龙 刘宇航 王飞跃 陶子锐 王亚东 王兴霞 李志伟 王坤峰 杨静 |
| AuthorAffiliation | 北京化工大学信息科学与技术学院 北京 100029%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190;中科慧拓科技有限公司 北京 100083%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190;青岛智能产业技术研究院 青岛 266000 |
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| Author_FL | WANG Ya-Dong WANG Kun-Feng SHEN Tian-Yu WANG Xing-Xia CHEN Long WANG Fei-Yue TAO Zi-Rui LIU Yu-Hang ZHANG Ting-Zhen LI Zhi-Wei YANG Jing |
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| Copyright | Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved. |
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| DBID | 2B. 4A8 92I 93N PSX TCJ |
| DOI | 10.16383/j.aas.c240364 |
| DatabaseName | Wanfang Data Journals - Hong Kong WANFANG Data Centre Wanfang Data Journals 万方数据期刊 - 香港版 China Online Journals (COJ) China Online Journals (COJ) |
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| Discipline | Engineering |
| DocumentTitle_FL | Key Problems of Embodied Intelligence Research:Autonomous Perception,Action,and Evolution |
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| ISSN | 0254-4156 |
| IngestDate | Thu May 29 04:10:31 EDT 2025 |
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| IsScholarly | true |
| Issue | 1 |
| Keywords | 学习与进化 perception and execution 感知与执行 robot systems 机器人系统 Embodied intelligence 具身智能 learning and evolution |
| Language | Chinese |
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| PublicationDate | 2025 |
| PublicationDateYYYYMMDD | 2025-01-01 |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 自动化学报 |
| PublicationTitle_FL | Acta Automatica Sinica |
| PublicationYear | 2025 |
| Publisher | 青岛智能产业技术研究院 青岛 266000 北京化工大学信息科学与技术学院 北京 100029%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190 中科慧拓科技有限公司 北京 100083%中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室 北京100190 |
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| StartPage | 43 |
| Title | 具身智能研究的关键问题:自主感知、行动与进化 |
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