苹果HALO让机器人零样本进陌生房间
苹果在预印本平台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,全称是“在仿真中学习、在机上运行的人形自主系统”。论文于当地时间11月4日提交,数据生成、模型训练与部署代码均已随苹果机器学习研究页公开。

这项研究针对的是人形机器人长期的数据瓶颈。用遥操作或动作捕捉采集数据,一小时的人力最多换来一小时的数据,想让机器人学会上百种家务,人力成本会按小时线性上涨。HALO 的做法是把这部分数据搬进仿真:运动扩散模型 Kimodo 依据文字描述、路点和少量关键帧生成全身动作,再放进 Infinigen 程序化生成的一千个房间(45%是客厅、30%办公室、25%卧室),最后在 Isaac Sim 里按机器人鱼眼镜头的视角做光线追踪渲染,并随机改变模糊、噪声、曝光和色调。
最终得到 16.2 万个片段、约 296 小时、每秒30帧的配对数据,覆盖坐椅子、走向指定物体、侧身穿过半开的门、钻到桌下爬行、推箱子等六项技能,还包含把多项技能串起来的长程任务。
机上是三层结构:最上面的编排器默认使用4位量化的 Qwen3.6-35B-A3B,约每2秒把一句自然语言拆成子任务;中间的运动生成器以3赫兹运行,主体是冻结的 Qwen3.5-2B 视觉编码器加4900万参数的扩散变换器,输出5秒的关节角与骨盆轨迹;最下面的跟踪器以50赫兹运行,用强化学习训练,靠深度图和本体感觉驱动29个关节。
硬件是一台原厂宇树 G1,只加了两样东西:头部定制的广角相机,以及背在身上的3D打印外壳里的一台 Mac mini(M4 Pro、64GB 统一内存)。Mac mini 负责运行前两层,跟踪器则跑在机器人自带的 Jetson Orin NX 上,整机不拖线。
结果是在6个事先没有扫描、没有建图的真实环境里做了360次单项任务测试,平均成功率91%;三种组合任务各测10次,平均成功率70%,其中“俯身通过障碍、走向目标、推箱子”这一组只有50%。作者并未与其他已发表系统做横向对比。
局限也说得很直白:机器人目前主要依赖视觉,很难直接感知接触,当物体离开相机视野或被遮挡时,涉及接触的任务会明显变差,加装触觉感知是下一步方向。仿真数据同样没有完全摆脱人工,新的物理任务仍需人写提示词、设计关键帧。主训练数据用250张 H100 跑了约48小时,运动生成器用64张 B200 做模仿学习,跟踪器用4张 H100。
编译自 Apple Machine Learning Research,原标题:"Perceptive Humanoid Motion from Simulation"