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克日，，，，， ，清华大学王昱兴博士和所在团队在一篇综述论文中，，，，， ，叙述了一个名为具身协同设计的新看法。。 。。 。。
这项研究指出：未来的机械人设计将不再依赖于工程师手动绘制每一个零件和编写每一行控制代码，，，，， ，而是通过盘算机模拟，，，，， ，让机械人的物理身体与控制大脑可以像自然界的生命一样协同优化，，，，， ，自动生长出最适合完成特定使命的形态与能力，，，，， ，从而能为机械天下注入生命规则，，，，， ，助力开启自动化设计的新阶段。。 。。 。。
图 | 王昱兴（泉源：王昱兴）
王昱兴告诉 DeeTech：“这篇综述论文首次明确界说了具身协同设计（Embodied Co-Design）这一研究问题，，，，， ，并系统性地梳理了该领域的理论基础、要领框架与应用希望。。 。。 。。其中最主要的孝顺之一，，，，， ，就是我们提出的双层分类系统。。 。。 。。这个系统能够作为一种相同与协作的框架，，，，， ，刺激并勉励来自人工智能、机械人、质料学等差别领域的学者开展相互相助。。 。。 。。”
总的来说，，，，， ，这篇综述论文系统性地回首了具身协同设计的理论基础。。 。。 。。总结并提出了三个互补的建模视角：基于双层优化理论、序列决议理论（如马尔可夫决议历程）以及基于模子的优化理论的视角，，，，， ，通过这些视角对具身协同设计问题举行了形式化的界说与建模。。 。。 。。
基于这个建模唬唬唬唬�； ；。。 。。 。。�，，，， ，其提出了一个两层的分类系统（Taxonomy）。。 。。 。。底层聚焦于具身协同设计的三个基本要素：控制战略（大脑）、身体形态和使命情形。。 。。 。。
研究团队详细分类了它们各自的设计空间与表征要领，，，，， ，这三者组成了智能体设计的基石。。 。。 。。在这个基础之上，，，，， ，其将现有的要领归纳为四种主要的协同设计框架：双层协同设计、单层协同设计、天生式协同设计以及开放式协同设计。。 。。 。。
（泉源：https://arxiv.org/abs/2512.04770）
这个分类系统就像一张看法地图，，，，， ，旨在勉励差别领域的研究者（例如，，，，， ，专攻控制战略优化的强化学习专家和专攻形态学优化的质料学专家）发明相助接口，，，，， ，建设跨学科协作。。 。。 。。
来自尊自然的启示：为何章鱼云云无邪？？？？？？？
我们关于章鱼并不生疏：它没有坚硬的骨骼，，，，， ，却能够穿过极其狭窄的误差；；；；；； ；它的八条腕足既可以柔软地纠葛，，，，， ，又能瞬间变得坚硬以便能够抓取猎物。。 。。 。。
这种惊人的能力并非仅仅来自于它重大的大脑，，，，， ，更源于其奇异的身体结构，，，，， ，这种结构着实是一种高度可变、感知与行动一体化的活体质料。。 。。 。。
在自然界中，，，，， ，动物的身体形态好比同党的形状、腿部的长度、躯干的柔韧性与其神经系统是在数百万年间配合演化的，，，，， ，两者相互匹配才可以实现高效和节能的行为。。 。。 。。
古板的机械人设计在这两方面往往是割裂的：先由人类工程师牢靠机械人的机械结构，，，，， ，好比设计成为双足或者四轮，，，，， ，再去开发控制软件驱动它。。 。。 。。这就像先造好一辆形状牢靠的汽车再去逊Ь机。。 。。 。。若是汽车自己设计不佳，，，，， ，纵然是最好的司机也难以驾驭。。 。。 。。
（泉源：https://arxiv.org/abs/2512.04770）
本次团队在综述论文中强调：具身协同设计的焦点突破在于，，，，， ，它将机械人的形态设计和控制战略视为一个需要团结优化的整体。。 。。 。。盘算机饰演着虚拟造物主的角色，，，，， ，在数字天下中同时探索成千上万种差别的身体构型和响应的大脑算法，，，，， ，通过模拟生涯竞争，，，，， ，自动筛选出体现最优的身体-大脑配对，，，，， ，并让它们一直迭代和该减。。 。。 。。
机械人怎样在电脑里进化？？？？？？？
研究团队在本次综述论文中梳理了实现这种协同设计的几种主要手艺路径，，，，， ，它们各具特色就像是差别的进化战略：
第一种战略是分层进化，，，，， ，也就是先学习走路再学习变形。。 。。 。。
（泉源：https://arxiv.org/abs/2512.04770）
首先，，，，， ，算法随机天生一批形态各异的机械人胚胎。。 。。 。。关于每一个奇异的个体，，，，， ，都会专门训练一个为其量身定制的控制程序，，，，， ，通过强化学习也就是重复试错教会这个特定形态的机械人学会走路。。 。。 。。随后，，，，， ，所有机械人将加入一场虚拟角逐，，，，， ，以此来比拼速率、稳固性和能效。。 。。 。。
优胜者的身体设计基因好比肢体长度和枢纽数目等会被保存、混淆和微调，，，，， ，从而爆发新一代的机械人身体。。 。。 。。接着，，，，， ，针对这些新身体又需要重新训练新的大脑，，，，， ，云云循环往复直到进化出来卓越的性能。。 。。 。。这种要领虽然稳健！� 。。 。。�，，，， ，可是盘算量较量大。。 。。 。。
第二种战略是同步进化，，，，， ，也就是一边生长一边学习。。 。。 。。
（泉源：https://arxiv.org/abs/2512.04770）
这种要领越发一体化。。 。。 。。它把形貌身体形态的参数也当做可以实时调解的学习变量。。 。。 。。唬唬唬唬�； ；等嗽谘霸跹瓿墒姑耐保�，，，， ，其身体结构也在微调以便顺应控制需求。。 。。 。。这种要领效率更高，，，，， ，可是关于算法的要求也越发细密。。 。。 。。
第三种战略是天生式进化，，，，， ，也就是让 AI 来当创意提供者。。 。。 。。
（泉源：https://arxiv.org/abs/2512.04770）
随着大模子和视觉模子的兴起，，，，， ，人们最先让这些拥有海量知识的 AI 加入设计。。 。。 。。这让我们可以使用自然语言向 AI 形貌需求，，，，， ，好比“设计一个能够穿越泥泞沼泽的探测机械人”。。 。。 。。AI 会基于其关于物理天下和生物形态的明确，，，，， ，天生一系列初始设计计划。。 。。 。。然后，，，，， ，再将这些计划进入仿真情形举行测试和优化。。 。。 。。AI 的加入极大拓展了设计的想象空间，，，，， ，能够提出许多人类工程师未曾想到的、却可能机械高效的形态。。 。。 。。
第四种战略是开放式进化，，，，， ，这是最具野心的愿景。。 。。 。。
（泉源：https://arxiv.org/abs/2512.04770）
在这种模式之下，，，，， ，设计目的不再是完成某个牢靠使命，，，，， ，而是追求一连的能力增添和立异涌现。。 。。 。。唬唬唬唬�； ；等怂Φ氖姑樾我不岷突等说纳硖搴痛竽酝浇！� 。。 。。随着情形变得越来越重大，，，，， ，也会一直欺压机械人进化出来越发强盛的形态和战略来应对。。 。。 。。
具身协同设计正在改变什么？？？？？？？
总的来说，，，，， ，本次综述论文不但总结了相关要领，，，，， ，也展示了众多从虚拟仿真走向物理现实的案例。。 。。 。。
（泉源：https://arxiv.org/abs/2512.04770）
以特种移念头械人为例，，，，， ，通过协同设计进化出来的步行机械人，，，，， ，在模拟的重大地形中体现出了逾越古板牢靠形态机械人的稳健性和顺应性，，，，， ，为野外探测和星球探索提供了新计划。。 。。 。。
以软体机械人为例，，，，， ，具身协同设计手艺很是善于设计由硅胶等柔软质料组成的机械人。。 。。 。。好比，，，，， ，已有研究团队研发出来能够像尺蠖一样蠕动前进的软体机械人，，，，， ，未来可能正在医疗内窥和灾难废墟搜救中施展奇异作用。。 。。 。。
以�？？？？？？？榛灾毓够等宋�，，，， ，这类机械人由许多标准化�？？？？？？？樽槌桑�，，，， ，能够像智能积木一样凭证使命自动组合和变形。。 。。 。。通过协同设计它们能够进化出来最适合目今使命的暂时形态，，，，， ，在使命竣事之后又可以拆解重组，，，，， ，实现一机万用。。 。。 。。
从到为特殊作业定制的机械手，，，，， ，到能够优化气动形状的高效无人机，，，，， ，再到未来可能进入家庭的个性化辅助机械人，，，，， ，协同设计正在展现出辽阔的应用远景。。 。。 。。通过创立“一台可以设计其他机械的机械”，，，，， ，让机械人学会设计自己，，，，， ，将能塑造一个其思索和行动相互匹配的物理保存形式。。 。。 。。
参考资料：
Github：https://github.com/Yuxing-Wang-THU/SurveyBrainBody
相关论文：https://arxiv.org/abs/2512.04770
相关博客：https://dailyneuron.com/embodied-co-design-robot-evolution/
Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=NIUuSdyK-NY
运营/排版：何晨龙
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