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谁在为人形机器人铺「全开源生态」?


速读:人形机器人行业,同样在等这样一个“让开发者和厂商协同创作”的全开源生态。 它联合CMU——机器人学界最具分量的研究机构之一,发表了两篇论文:一篇是BRIDGE,开源硬件设计方案; 可以说,元点机器人将机器人行业“从闭门造车到开源共创”的实现路径,完整地摆在了台面上。 硬件本体和指令控制两大基础工具链落定,元点机器人又在生态层面落下一子——正式发布开发者全开源生态OpenBridge。
2026年09月04日 18:3

元点机器人把开发者真正拉进了协同创作的“第一线”。 

    作者丨 幸丽娟

    编辑丨 林觉民

2026年,人形机器人赛道进入一个微妙的悖论期。

硬件在“狂飙”。全尺寸人形已能完成后空翻、街舞连招、甚至高动态武术特技;电机扭矩密度、关节模组集成度、全身动力学控制精度都在快速逼近人类水平。

宇树 G1 用上OmniXtreme 框架,更是把后空翻成功率做到 96.36%,端到端推理延迟压到 10 毫秒。这些数字放在三年前,不可想象。

但,行业生态的“基本盘”却几乎没有变过。

每家的本体形态、关节配置、传感接口、运动学标定都不一样。A 公司花几年训练出来的抓取策略,拿到 B 公司的硬件上价值归零;高校实验室在某台机器人上验证过的算法,换个本体就得推倒重来。

研发成本居高不下,本就稀缺的真实交互数据,被锁死在单一硬件体内。

这个局面,像极了2007年安卓诞生前的手机行业:厂商各行其是,硬件形态各异,软件生态碎片化,开发者被迫为不同平台重复适配。

而安卓做了一件事:联合整个产业链,定义了一套统一的开放标准,构建了一个全开放的生态体系,让开发者和厂商在同一套技术框架下协作。

人形机器人行业,同样在等这样一个“让开发者和厂商协同创作”的全开源生态。

在大多数人形机器人公司还在追爆款、抢风口的时候,乐享科技旗下元点机器人已经开始动手铺这套生态了。

它联合 CMU——机器人学界最具分量的研究机构之一,发表了两篇论文:一篇是 BRIDGE,开源硬件设计方案;另一篇是 FlowMimic,开源指令控制方案。

硬件本体和指令控制两大基础工具链落定,元点机器人又在生态层面落下一子——正式发布开发者全开源生态 OpenBridge。

可以说,元点机器人将机器人行业“从闭门造车到开源共创”的实现路径,完整地摆在了台面上。

下面逐一来看。先看硬件本体。

01

BRIDGE:把“造身体”

变成一道可复现的工程题

▎ 从“拼手感”到“ AI-Native ”:数据先于“身体”

人形机器人的硬件设计,长期以来是个“手感行业”。

机械工程师凭经验决定关节放哪里、连杆多长、电机用多大。然后控制科学家拿到这个“既成事实”的硬件,想办法让算法在上面跑起来。设计硬件时不知道算法需要什么;算法上线了,硬件已经改不动。两边之间,永远隔着一堵墙。

BRIDGE 研究团队直接把墙拆了。他们的逻辑很简单:既然人类动作数据是通用的,那么机器人设计就应该以数据为驱动,让硬件形态去“适配”人类动作数据,而不是让动作去“迁就”硬件。

论文地址: https://arxiv.org/abs/2609.03497

基于这个思路,研究团队以SMPL人体参数化模型为起点,对机器人本体做了一次反向重构。SMPL 是学界通用的三维人体统计模型,任何一段人类动作都可以用它编码成参数。把“人类能做什么动作”当作设计的输入,而不是事后迁就的对象。

这个思路一打开,机器人行业有了全球首个  AI-Native 具身本体 。

什么叫 AI-Native?过去的流程是“先造身体,再迁就算法”。AI-Native 把它倒了过来:AI 需要什么样的身体,就用数据算出什么样的身体。身体不再是算法的容器,而是算法的产物。硬件设计与运动智能,第一次站上了同一条流水线。

BRIDGE 凭什么能做到 AI-Native ?答案藏在四步流程里。

▎ 清晰可复现的四步流程,开启协同设计范式

第一步 :自由度压缩,88 厘米逼出来的取舍

起点是 SMPL 骨架:23 个身体关节,覆盖人体主要运动关节。

但团队给BRIDGE定的目标身高是88厘米。因为他们把BRIDGE设定为一款桌面级研究平台:低于60厘米装不下完整的计算单元和电池组,也没有足够的腿部行程做行走实验;高于1米,制造成本和安全隐患指数级上升。88厘米是理想的折中值。

88厘米身高,还要给电池组留出足够空间。这两个约束加在一起,麻烦来了:腰部所有自由度全部保留不现实,仅能保留一个。

横滚(Roll)、俯仰(Pitch)、偏航(Yaw),三个轴向到底留哪个?

传统做法是机械工程师凭直觉:弯腰(俯仰)最常用,留着。但BRIDGE团队选择不赌直觉,分两轮让数据说话,筛选腰部双自由度组合。

第一轮,运动学筛选。

团队将大规模人类动作数据分别重定向到“横滚+俯仰”、“横滚+偏航”、“俯仰+偏航”三种22自由度候选形态上,计算“运动学重定向误差”——也就是机器人摆出来的姿势和人类原本动作之间的几何偏差。

结果是,保留“横滚+俯仰”误差0.02593;保留“俯仰+偏航”误差0.02588;保留“横滚+偏航”误差0.02570,在三组中最低。

因此,优先保留“横滚+偏航”,舍弃“俯仰”,静态几何匹配的代价最小。

但运动学只解决了“摆姿势像不像”,没有回答“跑起来稳不稳”。一个形态静态表现再好,加上重力、惯性、力矩之后,动态追踪可能完全崩掉。

第二轮,动力学筛选。

团队基于胜出的“横滚+偏航”,进一步构建了两种21自由度候选:仅保留“横滚”,或仅保留“偏航”。对每个候选,先优化连杆长度参数,再训练一个强化学习追踪策略,在物理仿真中跑一遍,计算动态追踪误差。

结果显示,仅保留“偏航”的误差0.02115,仅保留“横滚”的误差0.02311。“偏航”完胜。

数据和仿真共同表明:对于88厘米级小型人形,扭腰(偏航)比弯腰(俯仰)更有利于动态稳定。这个反直觉的结论,正是数据驱动的价值。至此,整体的骨架(21个主动关节)确定下来了。

接下来就进入了第二步,机器人初始化。

第二步:基于关节模组的机器人实例化,把物理约束装进来

做人形机器人常陷入“画出完美骨架却塞不进电机”的尴尬,而团队的核心思路是“带着电机的物理现实去反向生成骨架” 。

首先,算法先给全身 21 个关节默认装上体积最小的电机 ,以保证最紧凑的人体形态。这个紧凑方案是起点,只会在后续跑出问题时才被修改——先上最小方案,哪里不够再升级。

其次是约束条件。 他们舍弃厂商虚标参数,使用严苛的实测扭矩-转速曲线来设立运动边界,并且在物理仿真和策略训练中强制执行。

这种考量很简单:虚标没有意义,物理跑不过就是跑不过。

接着是复合关节的空间排布。 理想化的运动学模型通常假设肩、髋这类复合关节的三个旋转轴交汇于一个点。但物理电机是有体积的——三个电机不可能真的“塞在同一个点”上。

团队的解法很清晰:俯仰轴锚定在人体关节中心(因为它是主要屈伸运动的轴),横滚轴和偏航轴沿肢体方向依尺寸精准外移。那平移多少呢?由相邻电机沿堆叠方向的投影长度加上必要的安装间隙共同决定,确保不碰撞。

最后是结构重优化与质量重分配,因为换一颗电机,整机模型跟着变。

他们的方法是:每次电机型号调整后,所有受影响的连杆长度、质心位置、转动惯量全部重新计算。然后以最小化运动学重定向误差为目标,重新优化全局结构参数。

经过这一步,运动学骨架变成了兼顾真实机械装配与高保真人态运动的仿真模型,让硬件设计不再脱离仿真实际。

第三步:基于运动的动力学验证,好不好,跑起来看

机器人骨架和电机定型后,到底能不能真正“动”起来?

团队没有停留在静态的形态匹配,而是引入了动态能力实测:将生成的固定构型置于仿真中,基于一个通用的 21 自由度基底策略,结合整机真实的质量分布、转动惯量和严苛的电机动态扭矩极限,针对不同的人体参考动作分别微调控制策略。

只有当机器人在物理约束下能够稳定走完全程、且动态追踪误差低于预设阈值时,该动作才被判定为“成功”。这里的 动态追踪误差 衡量的是机器人实际物理轨迹与参考动作之间的偏差,它天然包含了重力、惯性、力矩极限等全部物理因素。

对所有动作的判定结果进行汇总后,就得到了另一个更硬核的指标—— 动作的整体覆盖率 ,这个指标衡量的是整个动作数据集上的成功率,真正从“动力学与硬件极限”的维度,量化出了这套硬件配置究竟能执行哪些高难度动作。

第四步:基于失败的自我进化,哪里不行改哪里

如果遇到动作失败,机器人该如何“自我进化”?

算法并不草率地下结论,而是先深挖关节负载率,并在多随机种子下反复验证:只有当某个关节频繁撞上扭矩或转速天花板,且人工放宽限制后动作确能成功,才会被实锤为真正的“硬件瓶颈”并触发电机升级。

而牵一发必动全身,更换大电机意味着更占空间、更重、惯量更大,系统必须随之重新排布多轴关节、重构全身骨骼与 URDF 模型,并拉回仿真中将所有历史动作全量重测,防止“升了一个关节,拖垮了原本能做的动作”。

在这场“既要像人身形(限高 88cm 内)又要能动(保证动作达标率)”的闭环迭代中,算法以失败为养料反向倒逼硬件升级,直到在拟人形态与动力学极限间踩出一条完美的帕累托最优解,彻底告别了传统机器人设计/控制算法之间的割裂。

▎ 定量+定性双重验证:“像人程度”,是可以算出来的

设计好不好,不能自说自话。团队从客观和主观两个维度做了验证。

定量实验方面, BRIDGE 团队提出了综合人类相似度评分(human-likeness score)。 身体的“像人程度”,第一次成了可以计算的指标。

该评分方法联合考虑运动学重定向误差与动力学追踪误差,两者权重各半,经负指数映射成0到1之间的分数,越高越像人。

主题:硬件|人形机器人|全开源生态