这轮 Figure 创始人谈中国机器人的讨论,最近在开发者社群里刷屏了。刷屏的原因不只是“哪边技术更强”的口水仗,而是它把三个话题一次性抛了出来:人形机器人到底能不能真正落地,中国机器人供应链的真实能力到了什么程度,多模态大模型与机器人结合又走到了哪一步。对做机器人开发的工程师来说,这其实是一轮很好的技术复盘素材。
这篇文章不从“谁赢谁输”的立场去聊,而是站在机器人研发工程师的视角,把这次热议背后的技术链条拆开:从核心栈、感知定位、路径规划与控制,到仿真平台选型、大模型融合,再落地到工业与协作机器人开发时真正需要注意的安全、通信和选型问题。读完你应该能搞清楚,如果自己要搭一套机器人系统,优先打通哪些模块;如果公司正在做人形机器人、AGV 或者协作机械臂项目,哪些才是真正的技术难点。
内容覆盖了 ROS2、SLAM/导航、MoveIt、仿真平台、多机器人路径规划、大模型与机器人的结合方式,也整理了开发者在学习路径、工程启动顺序和常见排错方法上的实用建议。适合正在接触机器人导航、机器人感知、运动控制或具身智能方向的研发工程师、在校学生,以及做自动化产线和机器人选型的技术负责人。
1. 事件背景:Figure 是谁,这轮热议在谈什么
Figure AI 是做通用人形机器人的公司,方向是让机器人在工厂、仓库、家庭等场景里完成物理任务,而不是只做展示用的“行走 demo”。它的技术路线比较激进,整机硬件与端侧模型并行迭代,早期与语言模型团队合作后,机器人可以直接理解自然语言指令并拆解成动作。这在通用人形机器人赛道里属于走得比较靠前的方案。
这轮热议的导火索,是创始人在公开访谈和社交平台上谈到对中国机器人公司的看法,核心观点可以概括为:中国同行在供应链整合、整机迭代速度和成本控制上非常快,部分人形机器人公司已经进入小规模试产和工厂试用阶段。这个表态之所以引发讨论,是因为它打破了“人形机器人依然是国外全面领先”的旧印象,把中国机器人真实的技术水位重新拉回到大家面前。
技术圈讨论的其实不是情绪,而是几个非常客观的问题:
- 关节电机、减速器、灵巧手、传感器这些核心硬件,中国供应链哪些环节真的成熟。
- 整机集成和量产能力,在成本和良率上谁更有优势。
- 软件栈、数据采集和运动控制算法,国内外差距到底还有多大。
- 大模型接入之后,人形机器人的“大脑”能不能在真实场景里稳定跑起来。
从工程师视角看,最有价值的不是简单比较,而是这轮热议把“人形机器人能否落地”的技术链条重新拆开了一遍。终端形态是“人形”还是“轮式底盘”,短期可能不重要;真正决定项目成败的,是感知、决策、运动控制和系统集成这些底层能力。
2. 人形机器人核心技术栈速览
不管做的是人形机器人,还是工业机械臂、AGV、协作机器人,底层技术栈都有很强的一致性。下面这张表可以作为通用框架。
| 技术模块 | 核心内容 | 常见工具 / 方案 | 关键指标 |
|---|---|---|---|
| 感知 | 视觉、激光、触觉、惯性 | RGB-D 相机、激光雷达、IMU、力传感器 | 帧率、点云密度、延迟 |
| 定位导航 | 地图构建与实时定位 | SLAM、Nav2、EKF、因子图优化 | 定位精度、漂移率、重定位速度 |
| 路径规划 | 全局路径、局部避障、多机调度 | A*、RRT、TEB、DWA、CBS | 规划耗时、成功率、动态避障能力 |
| 运动控制 | 关节级/整机级运动解算 | 运动学、逆解、MPC、WBC、MoveIt | 轨迹跟踪误差、稳定性、抖动 |
| 任务决策 | 任务拆解与执行编排 | 状态机、行为树、LLM/VLA 模型 | 任务成功率、响应时延 |
| 中间件 | 消息通信、状态管理、日志 | ROS/ROS2、EtherCAT、DDS | 实时性、带宽、节点可维护性 |
| 能源与结构 | 电池、关节电机、散热、整机刚度 | 无框电机、谐波减速器、行星减速器 | 能量密度、关节峰值扭矩 |
人形机器人最大的难点在于:它不是一个单一算法问题,而是把高实时感知、强算力决策、复杂动力学控制塞进一个体积有限、功耗有限的躯体里。任何一个模块拖后腿,整机能力就起不来。
从这次热议看,中国机器人的优势更多体现在第三行和第七行:供应链完整、硬件迭代快、整机成本控制能力强。而模型迭代、数据采集、高自由度运动控制算法,仍是全球范围内的共同挑战,这也是开发者可以切入的机会点。
3. 中国机器人产业的技术版图
热搜词里有大量工业机器人品牌和开发关键词,比如 ABB、发那科、安川、库卡、埃夫特、法奥协作机器人、安川机器人 IO、发那科机器人原点数据变量、ABB 机器人 SDK 控制运动。这些词的密集出现,说明行业关注点不只在炫酷的人形机器人,还在大量存量工业机器人的调试、二次开发与自动化集成。
可以把中国机器人相关产业链分成四类来理解:
3.1 传统工业机器人
以六轴/四轴手臂为主,用于焊接、搬运、喷涂、码垛。国外品牌起步早,控制器、伺服驱动和动力学算法成熟;国内埃斯顿、埃夫特、新时达、汇川等厂商在控制器和伺服层面快速追赶。工程开发中经常要做的工作,包括通过 SDK 读取机器人状态、控制运动、设置 IO 信号,以及处理“原点数据变量”“远程启动 PNS”这类现场问题。
3.2 协作机器人
相对于传统工业机器人,协作机器人更强调安全性、易用性和人机共融。国内代表厂商包括遨博、节卡、越疆、法奥等。开发重点在拖动示教、碰撞检测、力控、视觉引导抓取,以及视觉安全区域设置。
3.3 人形机器人初创公司
优必选、宇树、智元、傅利叶、星动纪元等在这一轮热潮中大量进入公众视野。它们的特点是把“能走、能看、能对话、能操作”作为产品原型目标,硬件迭代很快,甚至开始进入工厂试用。但从软件成熟度来说,开源生态和稳定工具链仍处于早期,大部分功能需要工程团队自己做闭环。
3.4 物流与服务机器人
AMR、无人叉车、配送机器人等,“机器人导航”“机器人定位”关键词主要集中在这一类。SLAM 和路径规划技术相对成熟,通常跑 ROS2 或商业导航框架,配合多机器人调度系统使用。也有不少开发者用开源问答机器人框架配合大模型做交互入口。
从产业角度讲,这轮 Figure 创始人的话之所以让很多人共鸣,是因为中国机器人已经不再是“只做代工”的阶段,而是出现了大量整机设计、量产试产和规模化交付的真实案例。但对工程师来说,硬件能力只是入场券,软件和数据的短板还要花很长时间补。
4. 感知与定位:从传感器到 SLAM 的落地路径
做机器人开发,第一关不是“让它动”,而是“让它知道自己在哪里,看到了什么”。感知与定位属于所有移动机器人项目的地基层。
4.1 传感器选型
移动机器人常用的传感器组合:
| 传感器 | 用途 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 2D 激光雷达 | 建图、避障、导航 | 成本低、适用室内,扫描范围有限 |
| 3D 激光雷达 | 高精度建图与定位 | 点云数据量大,需要高性能计算 |
| RGB-D 相机 | 物体识别、抓取、深度感知 | 强光下深度质量下降 |
| 双目相机 | 立体视觉、深度估计 | 对纹理和光照敏感 |
| IMU | 姿态估计、里程计融合 | 漂移严重,需要滤波或因子图优化 |
| 编码器 | 轮式里程计 | 打滑场景下误差累积 |
| 力/力矩传感器 | 力控、装配、人机交互 | 通常用于机械臂末端 |
4.2 SLAM 方案怎么选
做机器人导航项目,最常见的选型是:
- 室内 2D 导航:优先用 Cartographer,在 ROS1/ROS2 社区都有成熟版本,适合中小型室内场景。
- 视觉/激光融合:LIO-SAM、FAST-LIO 这类 LiDAR-Inertial 方案,适合室外和复杂环境。
- 纯视觉 SLAM:ORB-SLAM3,适合没有激光雷达的低成本平台,但鲁棒性需要工程调优。
如果采用 ROS2,可以用如下流程启动 SLAM 工具的通用 demo(实际包名和参数要按你使用的发行版和机器人模型调整):
# 安装必要依赖(以 ROS2 Humble 为例,实际版本按系统为准) sudo apt install ros-humble-cartographer ros-humble-cartographer-ros # 启动机器人底层驱动节点,这里用一个占位 launch 文件示意 ros2 launch my_robot_bringup robot.launch.py # 启动 cartographer 建图 ros2 launch cartographer_ros cartographer.launch.py \ config_file:=my_robot_2d.lua建图完成后,要进行保存地图并做纯定位测试。判断定位是否可用的标准不是“地图能显示”,而是机器人在运动一段距离后,激光点云与地图边缘不出现明显错位,重定位时能从任意位置快速找回全局位姿。
4.3 视觉识别与抓取
如果机器人需要执行“识别物体-抓取-放置”这类任务,就需要视觉感知与机械臂协作。通常流程是:
- RGB-D 相机获取彩色图和深度图。
- 目标检测模型输出目标框和类别。
- 深度图对齐后得到目标在相机坐标系下的 3D 位置。
- 坐标变换到机器人基坐标系下。
- 控制机械臂运动到抓取点执行抓取。
示例的 Python 伪代码流程如下:
import cv2 import numpy as np # 这里以本地调用为例,实际项目需要替换为你的相机模型和检测模型 color_image = cv2.imread("input/table_scene.jpg") depth_image = cv2.imread("input/table_scene_depth.png", cv2.IMREAD_UNCHANGED) # 目标检测模块输出,假设已经得到目标框 detections = [ {"label": "bottle", "bbox": [210, 140, 330, 300]}, ] for det in detections: x1, y1, x2, y2 = det["bbox"] # 取目标中心像素 u, v = int((x1 + x2) / 2), int((y1 + y2) / 2) # 查深度值 z = depth_image[v, u] / 1000.0 # 使用相机内参反投影到相机坐标系 fx, fy, cx, cy = 615.0, 615.0, 320.0, 240.0 x = (u - cx) * z / fx y = (v - cy) * z / fy print(f"目标 {det['label']} 的相机坐标: ({x:.3f}, {y:.3f}, {z:.3f})")这里没有给出真实内参,需要你根据实际相机标定结果替换。更稳妥的做法是用标定板或厂商 SDK 获取内参,避免直接套默认值。
5. 路径规划与运动控制:从 MoveIt 到运控闭环
感知拿到环境信息后,下一步就是规划一条能走的路径,或者规划一条机械臂运动的轨迹。
5.1 移动底盘的路径规划
全局路径规划常用 A*、Dijkstra、RRT,在 ROS2 Nav2 中已经封装成完整插件。局部路径规划常用 DWA、TEB、MPC,其中 TEB 对动态障碍物和机器人运动学约束支持更好,但参数调起来更耗时。
如果采用 Nav2,在nav2_params.yaml里常见的配置片段类似:
planner_server: ros__parameters: planner_plugins: ["GridBased"] GridBased: plugin: "nav2_navfn_planner/NavfnPlanner" tolerance: 0.5 use_astar: true controller_server: ros__parameters: controller_plugins: ["FollowPath"] FollowPath: plugin: "nav2_dwb_controller/DWBLocalPlanner" min_vel_x: 0.0 max_vel_x: 0.5 max_vel_theta: 1.0实际应用时,要按机器人底盘的最大速度、加速度和电机特性调整,不能照抄。
5.2 多机器人路径规划
热搜词里有一篇论文标题是《一种基于改进冲突搜索的多机器人路径规划算法》,这正好对应仓储物流、工厂里多台 AGV 同时运行的问题。多机器人路径规划中,基础做法是“先独立规划,再检查冲突”,一旦发生路径冲突就进行等待或重规划。改进冲突搜索(CBS)这一类算法,通过高层冲突搜索和低层单机路径规划配合,能系统性解决多机死锁问题。
工程上更简单的做法是引入交通管制:给每台机器人分配优先权,区域锁,或者设置单向车道。先保证系统不卡死,再考虑效率优化。
5.3 机械臂运动控制
机械臂规划通常使用 MoveIt。启动一个机械臂仿真环境的通用流程:
# 加载机器人描述和 move_group(示例,需按你的机械臂 URDF 调整) ros2 launch my_robot_moveit_config move_group.launch.py # 启动 RViz 可视化 ros2 launch my_robot_moveit_config moveit_rviz.launch.py在 MoveIt 里,逆运动学求解器、规划器插件(OMPL 等)都可以通过配置文件指定。六轴机械臂的常规任务,用运动学闭式解或数值解都能解决;人形机器人则因为自由度更多、约束更复杂,需要使用全身控制或模型预测控制(MPC),通常在关节空间做优化,并加入质心、落脚点、接触力等约束。
如果你的项目偏研究型,可以关注pinocchio、mujoco、dm_control这类库,它们更适合做动力学建模和强化学习环境。实际工程中,先用仿真验证运动学可行性,再上真机,是降低风险最有效的路径。
6. 仿真先行:机器人仿真平台怎么选
从图中材料看,“机器人仿真平台选择”是很多开发者关注的问题。选型没有唯一答案,关键是匹配项目阶段:
| 平台 | 特点 | 适合场景 |
|---|---|---|
| Gazebo / Ignition | 与 ROS 集成好,物理引擎成熟 | 室内外移动机器人、多机器人仿真 |
| Webots | 轻量、跨平台、建模简单 | 教育、快速验证算法逻辑 |
| CoppeliaSim | 支持 Lua/Python/C++ API,功能全面 | 机械臂、复合机器人、视觉仿真 |
| MuJoCo | 接触仿真精度高、速度快 | 强化学习、人形机器人控制研究 |
| Isaac Sim | 基于 Omniverse,视觉渲染真实 | 具身智能、大规模数据生成、VLA 训练 |
| PyBullet | 轻量、易用、开发灵活 | 算法原型、课程作业 |
在 ROS2 下启动 Gazebo 仿真,常见步骤是:
# 以 ROS2 Humble 为例,安装 gazebo sudo apt install ros-humble-gazebo-ros-pkgs # 启动一个空白世界,再加载机器人模型(示例) ros2 launch gazebo_ros gazebo.launch.py world:=worlds/empty.world # 生成机器人模型,模型路径需要替换 ros2 run gazebo_ros spawn_entity.py \ -topic robot_description \ -entity my_robot \ -x 0.0 -y 0.0 -z 0.1仿真最重要的价值,是把算法验证、参数调优和故障排查从真机搬到了桌面环境,尤其在碰撞检测、多传感器融合、强化学习训练这些环节,成本优势非常明显。
不过仿真结果不能直接当真机指标使用。sim-to-real 的差距主要来自物理引擎不精确、传感器噪声建模不准、执行器延迟被忽略。想缩小差距,可以在仿真里加入传感器噪声、随机化物理参数、模拟通信延迟,再逐步迁移到真机小范围验证。如果你刚开始接触一款新的机器人平台,建议先花一周时间把“URDF 导入-仿真启动-传感器输出-基本控制”跑通,再去碰算法。
7. 大模型与机器人结合:具身智能正在改变交互方式
Figure 机器人的核心卖点之一,就是让机器人具备自然语言交互能力。用户说一句“把桌上的红色杯子拿过来”,机器人需要完成语义理解、目标定位、路径规划、抓取决策和运动执行。这个链路被统称为“具身智能”,也是最近两年大模型和机器人交叉方向最火的切入点。
大模型在机器人系统里主要承担两个角色:
- 任务级语义理解:把自然语言指令拆解为子任务序列。
- 感知与动作的端到端映射:VLA(Vision-Language-Action)模型直接输出动作指令或目标位置。
技术路线上,RT-2、PaLM-E、OpenVLA,以及国内多个团队推出的 VLA 模型,都在尝试让机器人直接读取视觉和语言输入,生成低层动作。但真正落地时,还面临几个工程瓶颈:
| 瓶颈 | 表现 | 应对思路 |
|---|---|---|
| 数据不足 | 高质量机器人操作数据获取成本极高 | 真机采集 + 遥操作 + 仿真自动生成 |
| 实时性不足 | 大模型推理延迟高 | 端侧小模型 + GPU 加速 + 任务缓存 |
| 泛化不足 | 场景一换就失效 | 域随机化 + 多场景数据混合 |
| 安全风险 | 模型错误指令导致危险动作 | 加入规则安全层、人工急停、速度限制 |
对于普通开发者,现阶段最实用的做法不是从零训练 VLA,而是把大模型放在任务计划层:先用 LLM 把用户指令转换成结构化任务,再用传统规划和控制栈去执行。例如:
user_command = "把桌上的红色杯子拿到托盘里" # 假设这是大模型的任务拆解输出 tasks = [ {"action": "locate", "target": "red_cup"}, {"action": "move_to", "target": "table_side"}, {"action": "grasp", "target": "red_cup"}, {"action": "move_to", "target": "tray"}, {"action": "place", "target": "red_cup", "destination": "tray"}, ] for task in tasks: print(f"执行任务: {task['action']} -> {task.get('target')}") # 每个动作由感知、规划、控制模块执行这套思路的好处是工程风险可控,大模型出错时能被传统规则兜底。你也可以在本地部署一些轻量开源问答模型来做交互层,再调用 ROS2 action 服务去执行机器人任务,形成一条完整的“对话机器人-任务解析-机器人控制”链路。
不过,不管是开源大模型还是商业 API,都要注意数据合规:不要将涉密、隐私或未经授权的数据传入第三方接口。机器人本体如果带摄像头,还要充分考虑个人信息保护,在采集和存储端做脱敏处理。
8. 工业与协作机器人开发注意事项
热搜词里出现大量 ABB、发那科、安川、埃夫特、法奥协作机器人的关键词,这也提醒我们:真正规模化落地、创造产值的机器人项目,很大一部分依然是传统工业机器人和协作机器人。这个方向的技术含量不低,而且更需要工程经验。
8.1 安全标准与硬件防护
工业机器人项目最先看的一定是安全,而不是算法。相关标准中,ISO 10218 系列和 ISO/TS 15066 是工业机器人与协作机器人安全设计的重要参考。
现场容易踩的坑包括:
- 安全围栏和光栅没有接入急停回路,只做了软件减速。
- 协作机器人速度/力限制没有按实际场景重新标定。
- 机器人启动自动操作模式时,没有确认人员是否已经离开危险区域。
- 远程启动 PNS 这类外部启停信号,没有考虑误触发的连锁反应。
无论项目多小,都建议保留独立的硬件急停回路,不要让软件逻辑作为唯一安全依赖。任何技术分享,都不应该跳过安全边界和合法授权要求。
8.2 IO 控制与品牌 SDK
工业机器人调试中,最常遇到的不是路径规划问题,而是信号交互问题。比如:
- 发那科机器人远程启动 PNS,需要确认 PNS 信号分配、远程置为 REMOTE 模式。
- 安川机器人 IO 映射,不同型号的输入输出编号和功能定义可能有差异。
- ABB 机器人 SDK 控制运动,通常走 RAPID 程序或 External Guide,需要确认通信协议和权限。
- 库卡机器人的 WHILE 循环、信号等待逻辑,常用于 PLC 交互。
这类问题的通用排查方法,是把机器人一侧的信号状态、PLC 一侧的信号状态以及网络/总线状态三端对比。很多时候是信号没有握手或地址映射错位,而不是机器人本身故障。
8.3 EtherCAT 与实时控制
如果自己造机器人,实时通信层通常绕不开 EtherCAT。关节控制器、伺服驱动器、IO 模块通过 EtherCAT 总线同步,主站需要保证周期稳定。常见周期是 1ms 或 2ms,通信抖动过大就直接表现为关节抖动。
调试这类系统时,建议先用厂家自带的上位机工具跑通单关节点动,再做整机同步运动。不要一上来就跑复杂轨迹,否则关节温度、过流报警会淹没真正的问题。
9. 给机器人开发者的学习与工程建议
如果你想进入这个领域,或者正在从纯算法岗位转向机器人系统集成,建议按下面的顺序推进。
9.1 先修三个基础
- 编程语言:Python 和 C++ 至少各能完成一个实际项目。
- ROS2:理解节点、话题、服务、动作四大通信模型,能够自己写一个 publisher 和 subscriber。
- 坐标变换:能清楚描述世界坐标系、机器人基座标系、相机坐标系、工具坐标系之间的关系。
9.2 按四层递进学习
第一层:中间件与通信。跑通 ROS2 的 demo,理解 DDS 和 QoS 对实时性的影响。
第二层:感知与定位。用开源数据集或仿真环境跑通 SLAM、目标检测、深度估计。
第三层:导航与运控。在仿真里让底盘从 A 点走到 B 点,让机械臂完成“抓取-放置”闭环。
第四层:系统集成。把感知、导航、机械臂、语音交互、大模型任务拆解接成一个完整 demo。
每层都先做最小可运行闭环,再逐步加功能。
9.3 工程习惯
- 模型文件、输入素材、输出结果分目录管理,不要堆在一个文件夹里。
- 每次实验记录参数、环境版本和日志,回放数据要比口头描述更可靠。
- 批量实验要加超时和失败重试。
- 真机实验前写好检查清单,确认急停、安全围栏、通信正常。
- 涉及人脸、声音、版权素材或客户生产数据时,必须确认授权和合规边界,不要拿真实数据直接训练或上传外部接口。
10. 常见问题与排查方法
以下问题在机器人项目里出现频率很高,可以按表格思路排查。
| 问题现象 | 可能原因 | 排查方式 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| SLAM 建图漂移 | 激光雷达帧率不足、里程计不准、回环闭环失败 | 打开可视化看激光帧与地图边缘 | 增加回环检测频率、融合 IMU、优化里程计标定 |
| 机器人导航时乱走 | 代价地图参数不对、定位丢失、局部规划器参数过激进 | 检查全局和局部代价地图显示 | 重新标定传感器、降低最大速度、调整膨胀层 |
| MoveIt 规划失败 | 机械臂初始位姿奇异、目标点不可达、自碰撞 | 查看规划失败反馈和轨迹可视化 | 调整目标姿态、增加规划重试、手动移动接近目标 |
| 机械臂真机抖动 | 通信周期不稳定、PID 参数不合适、机械共振 | 检查控制周期和电机温度和电流 | 关闭谐振频率附近的增益、降低速度、检查 EtherCAT |
| 仿真与真机差距大 | 物理参数不准确、传感器噪声缺失、执行器延迟被忽略 | 对比关节角度和轨迹跟踪误差 | 加入噪声和延迟、做参数辨识、控制测试范围 |
| 多机器人调度死锁 | 路径规划未考虑冲突、资源锁竞争 | 查看各机器人轨迹和占用地图 | 引入交通管制、优先级、改进冲突搜索算法 |
| 大模型任务执行错误 | 模型理解偏差、目标识别错误、安全边界缺失 | 记录模型输入输出、检查中间任务序列 | 增加规则校验、人工确认、使用更细粒度任务描述 |
排查问题时要养成一个习惯:先确认传感器和通信是否正常,再看算法输出。超过一半的机器人调试时间,花在数据采集、传感器标定和通信链路上,而不是规划算法本身。
11. 总结与下一步
这次 Figure 创始人谈中国机器人引发的热议,最重要的价值不是“谁比谁强”,而是让更多人看到了一个事实:机器人行业的竞争已经从单点算法竞赛,转移到了“硬件供应链 + 软件栈 + 数据闭环 + 量产交付”的综合能力竞赛。中国机器人产业在供应链、整机迭代和成本控制上确实很快,但感知算法、运动控制、高质量数据和稳定工具链仍然是需要持续投入的方向。
如果你是一名开发者和学习者,我最值得一试的路径是:先选一套成熟仿真环境,跑通 ROS2 + SLAM + 导航 + 机械臂运动规划的最小闭环,再逐步加入大模型任务拆解和真实硬件平台。最容易踩的坑是跳过安全和数据验证直接上真机,或者在仿真参数上过度调优,忽略了真实环境里的传感器噪声和通信延迟。
接下来可以重点关注几个方向:开源 VLA 模型和机器人数据集的进展,人形机器人整机成本的下降趋势,以及工业机器人与人形机器人共用技术栈的融合趋势。建议收藏这篇文章,按章节做一份自己的技术清单,边做项目边回来对照。先跑通,再优化,最后再谈超越。