具身智能操作系统四大流派解析

具身智能操作系统四大流派解析

2026年01月30日 11:17
本文共计5134个字,预计阅读时长18分钟。
来源/具身研习社 责编/爱力方

作者:李文泉   出品:机器人产业应用

当大模型以“大脑”的姿态降临机器人领域,一个尖锐的矛盾随之浮现:我们拥有了能理解万千世界的“心智”,却仍用着一套来自实验室时代、步履蹒跚的“神经系统”。这套旧系统的核心,便是已然陷入“中年危机”的ROS(机器人操作系统)。

旧王座的崩塌,意味着新王座的争夺战全面打响。全球科技巨头与先锋企业,依据各自的技术基因与战略视野,给出了截然不同的答卷。从微软、谷歌试图用“云端大脑”降维打击,到华为构筑坚实“工业底座”;从特斯拉、逐际动力追求“生命体”般的极致性能,到新兴力量探索“通用进化”的开放生态——一场围绕物理世界“智能入场券”的“战国时代”已然拉开序幕。

核心要点

·八大系统,四大流派的详细拆解

·顶层视角,一张表看懂当前格局

·未来前瞻,趋势判断与终局猜想

01

“旧秩序的崩塌”

ROS 的伟大在于它解决了机器人的“连接”问题。作为通信中间件,它让传感器、控制器、算法模块得以高效对话,堪称机器人界的“TCP/IP协议”。然而,进入具身智能时代,仅有“连接”远远不够。ROS 在“智能”与“实时”之间,留下了一片巨大的真空。它如同一个迟缓的传令官,无法将高层的语义理解,无损、即时地转化为底层肌肉的精确颤动。

因此,新一代具身智能操作系统必须直面一个近乎“不可能三角”的终极挑战:

·强认知(Cognition):必须能原生承载并高效运行视觉-语言-动作模型(VLA),理解抽象任务,进行复杂推理。

· 硬实时(Real-time):必须保证运动控制、力控回路的确定性时延(通常微秒至毫秒级),这是安全与高性能的生死线。

· 强通用(Universality):必须能抽象化底层硬件,适配双足、轮式、轮足、机械臂等千差万别的机器人构型,支撑生态繁荣。

旧秩序的崩塌,正是因为 ROS 无力调和这三者。而新王座的争夺,就此围绕如何突破这个三角展开。

02

群雄逐鹿——四大技术流派的路线之争

面对“不可能三角”,巨头与先锋们依据自身基因,选择了不同的突围路径,形成了四大鲜明流派。

2.1

流派一:云端大脑派

降维打击的“战略家”

代表:微软(Rho-alpha)、谷歌(Gemini Robotics)

这两家企业将机器人视为云端超级智能在物理世界的“手脚”和“眼睛”。操作系统的主要职责,是作为大模型智能体的高效容器、任务编排器与执行接口。

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1月21日 微软正式推出首个机器人大模型Rho-alpha,是其布局“物理AI”的核心项目,它基于强大的Phi视觉语言模型开发,专为机器人设计。这套系统的目标是充当机器人的“云端大脑”,能够理解“把散落的积木放进盒子”这类复杂自然语言指令,并将其分解为一系列具体的抓取、移动、放置等动作序列,指挥机器人(特别是灵巧的双手)完成。它的独特之处在于融合了视觉与触觉感知,让机器人能在操作中根据“手感”实时微调力度和姿势,并且通过结合真实演示数据、仿真训练和人类反馈来持续学习进化。

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谷歌则发布了Gemini Robotics。其核心是一款名为Gemini Robotics 1.5的系列模型。该系列包含两个协同工作的模型:Gemini Robotics-ER 1.5负责像“大脑”一样进行高层推理、规划复杂任务步骤;而Gemini Robotics 1.5则作为“小脑”,负责将指令转化为具体的底层运动控制。与直接将指令翻译为动作的传统模型不同,它引入了“先思考再行动”的机制,在执行前生成内部推理链,这使得它能更稳健地处理“帮我打包午餐,别压坏葡萄”这类多步骤复杂指令,并显著提升了任务成功率。

两者都代表了“云端大脑派”,但微软Rho-alpha更像一个为高端灵巧操作量身定制的“专家系统”,强调多感官融合与精细控制;而谷歌Gemini Robotics则更像一个依托数据和模型规模、追求广泛适应性的“通用大脑”,试图用一套模型解决大多数问题。

2.2

流派二:云底座派

稳如磐石的“赋能者”

代表:华为云CloudRobo

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华为CloudRobo打破本体限制,驱动机器人在“云端无限进化”, 其核心是“云上赋智”,致力于为机器人产业打造一个确定、可靠、安全的云端“中枢大脑”与“能力仓库”。

凭借华为在ICT基础设施领域数十年的深厚积累,CloudRobo有着工业级可靠性、安全性以及大规模复杂系统集成的工程能力。它提供分层模型栈,用“具身规划大模型”(大脑)处理复杂任务,用“具身执行大模型”(小脑)完成高精度控制。推动建立“R2C协议”等产业标准,与众多机器人企业合作,将方案落地于制造、物流等具体场景。

该流派在构建高可靠、可验证、全栈可控的工业智能底座方面建立了核心壁垒,精准针对行业机器人“数据荒”和智能化成本高的核心痛点,提供了一套“云脑+本体”的标准化升级方案,能显著降低企业研发门槛,加速商业落地。其当前的主要挑战在于,如何将云端强大的认知智能,与机器人本体千差万别的“硬实时”控制环路实现更低延迟、更高确定性的深层次耦合,并降低产业各方的使用门槛,加速生态繁荣。

2.3

流派三:垂直本体派

性能极致的“特种兵”

代表:特斯拉(Tesla Bot OS)、逐际动力(LimX Dynamics - COSA)、宇树科技、智元机器人(AgiROS)

这个流派的主要特点是“软硬一体,性能为王”。操作系统是彻底释放自家硬件潜力的私钥,追求单点极限性能。

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特斯拉是“端到端”神经网络的终极实践者,其操作系统旨在彻底移除传统的模块化控制代码,直接用一个统一的、持续训练的大神经网络,将从摄像头获取的视觉等信息映射为机器人的关节力矩指令。这套系统完全依靠其全球车队构成的“数据瀑布”进行训练和迭代,追求实现如生物般流畅、能处理复杂模糊场景的自适应运动。

逐际动力聚焦于打造“物理原生”的具身智能体,1月12日其发布了COSA系统,核心在于“大小脑一体化”的三层架构。它将负责底层全身运动控制的“小脑”基础模型、融合感知的环境适应层,以及具备自主认知的“大脑”进行深度融合,旨在让机器人能实时理解复杂指令并即时适应未知的物理环境,成为一个能边思考边行动的智能体。

宇树科技与智元机器人均从极致工程化角度重构系统,但路径各异。宇树依托其在四足机器人领域对电机、减速器等核心硬件的全栈自研,为机器人打造了强劲可靠的“身体”与高性能运动控制库;智元则侧重于系统层优化,其智元灵渠OS系统框架整合了其自研的高性能通信中间件AimRT,对机器人关节间的高并发通信进行了深度架构优化,并采用“强化学习策略+经典控制器”的混合控制模式,以提升整体运动性能与效率。

垂直本体派以“软硬一体”实现性能巅峰,但生态封闭性是其普遍矛盾。其中,智元展现了独特的“开源驱动的垂直整合”路径,通过主导AGIROS开源社区,在保持硬件性能优势的同时,主动构建生态,正试图从“性能提供者”转向“生态赋能者”,这为该流派的未来增添了新的变数。

2.4

流派四:通用进化派

虚实共生的“造梦者”

代表:上海具识智能 —— InsightOS(琢识)

InsightOS的特点是“虚实共生与通用进化”。操作系统不仅是任务执行平台,更应成为智能体自主学习和持续进化的核心引擎。

InsightOS 选择了一条平衡与开放的路径:在架构上,它通过微内核保障“硬实时”控制,同时构建认知中间件以接入“强认知”模型;其核心创新在于“虚实共生”范式,使机器人能在仿真“梦境”中自主“琢磨”与进化技能;最终,通过定义开放的硬件抽象层(HAL),它致力于像Android一样降低硬件接入门槛,以“强通用性”构建生态。

同时,具识智能已经与乐聚达成合作,成功部署于乐聚机器人。具识智能的操作系统是乐聚机器人实现智能化的关键组成部分

这是最具通用性平台野心的一派,试图在智能与性能间找到可规模化的平衡点。其成功的关键在于能否真正吸引广大开发者与硬件厂商,建立起强大的生态体系,从而实现其让机器人持续自主进化的愿景。

03

横向对比,一张表看懂格局与发展

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上表清晰地揭示了各巨头对“智能如何具身”这一根本命题的不同哲学答卷。其背后是三条贯穿当前竞争的核心逻辑:

3.1

技术哲学的分野:

从“工具”到“生命体”的谱系

各系统可被置于一个从“纯粹工具”到“类生命体”的连续谱系上。

· 左端是“工具范式”:ROS 2 是完美的连接工具,宇树、智元是性能强大的工程工具,其智能需外接。

· 右端是“生命体范式”:特斯拉和逐际动力是坚定践行者。它们的系统旨在“成为”身体本身,而非“控制”身体。

· 中间是“中介范式”:微软、谷歌的云脑是远程“灵魂”,华为构建分布式“神经系统”,InsightOS打造可自主进化的“数字胚胎”。它们都试图充当连接虚拟与物理的“灵媒”。

3.2

核心矛盾的演进:

“不可能三角”催生战略取舍

所有系统都在“认知、实时、通用”的不可能三角中做出了明确取舍:

· 弃“实时”,追“认知”与“通用”:微软、谷歌的选择,其短板“物理感知弱”和“算力黑洞”是必然代价。

· 弃“通用”,追“实时”与“认知/性能”:特斯拉、逐际、宇树等垂直派的选择,“生态封闭”是为极致性能接受的代价。

· 弃“单点极致”,追“动态平衡”:InsightOS和华为的选择,试图找到可用的“甜蜜点”,挑战在于“平衡”在技术爆发期不如“极致”吸引眼球。

3.3

进化权的争夺:

决定未来天花板的关键

“进化机制”是对系统学习与成长主导权的争夺:

· 数据依赖型进化:如特斯拉的“车队学习”,是规模效应的游戏。

· 算法驱动型进化:如逐际的“强化学习”和InsightOS的“Sim2Real琢磨”,是算法与计算力的游戏。

· 生态赋能型进化:如开源社区模式,是生态与网络效应的游戏。

04

未来前瞻——趋势判断与终局猜想

基于当前格局的深度解读,该领域未来发展将围绕三大核心趋势展开,并最终走向一个分层的生态系统。

趋势一:技术范式从“分立”走向“融合”,催生“通用智能身体”

当前割裂的“工具”、“中介”与“生命体”范式已无法满足复杂需求,深度融合将成为下一代系统的核心特征,最终催生出能够纵向整合顶级硬件、自主智能内核与高效基础设施的“通用智能身体”。在此趋势下,纯软件或纯硬件模式将面临瓶颈,未来的价值高地属于能够实现“硬件与智能深度耦合”(如高性能关节结合仿生小脑)以及“云-端-仿真闭环”(即云端训练、仿真打磨、端侧执行一体化)的玩家,InsightOS所倡导的“虚实共生”将从理念走向普遍的基础设施架构。

趋势二:产业格局从“全栈垄断”走向“分层解耦”与“专业分工”

试图独自攻克“不可能三角”的全栈模式正让位于更高效的产业级分工,行业将加速向“分层解耦”演变,形成类似智能手机的成熟生态。未来,“身体层”(专注底层安全控制的实时OS)与“智能层”(专注认知决策的智能体OS)将通过标准化的接口(如HAL)实现解耦,而物理仿真引擎、技能商店等专业中间件将作为生态的“粘合剂”兴起;竞争的维度将从单一产品升级为“生态联盟”的对抗,成败取决于谁能定义关键标准并吸纳最广泛的上下游阵营。

趋势三:进化范式从“单一路径”升级为“混合驱动”,进化效率成为终极壁垒

单一的进化路径面临天花板,结合数据、算法与生态之力的“混合驱动”模式将成为主流,系统的“单位时间有效进化效率”将取代单纯的技术指标成为终极壁垒。顶级系统将建立“仿真生成海量方案-真实数据校准纠偏”的高效闭环,并利用“开源社区创意+商业化数据反哺”的飞轮效应;操作系统本身将演进为一个具备自动调度算力、自我评估与迭代能力的“智能体孵化与进化平台”,在仿真技术、数据工程与算法架构的综合比拼中确立长期优势。

终局猜想

· 短期(1-3年):“垂直本体派”将继续以炫酷的性能演示引领风潮,但商业化重点会在工业、物流等易封闭场景。

· 中期(3-5年):“分层解耦”趋势明朗,产业出现事实标准接口。“云端大脑派”与“通用进化派”谁能率先在主流机器人形态上实现智能的规模化交付,谁将取得生态主导权。

· 长期(5年以上):竞争焦点将超越单一系统,转向 “进化生态”的完备性。届时,我们讨论的将不再是一个“机器人操作系统”,而是一个能够持续孕育和孵化各类具身智能体的 “数字物种平台” 。赢得这场战争的,很可能不是今天某个单一的巨头,而是那个成功构建了最繁荣、最高效进化生态的“规则制定者”与“环境提供者”。

各自的技术基因与战略视野,给出了截然不同的答卷。从微软、谷歌试图用“云端大脑”降维打击,到华为构筑坚实“工业底座”;从特斯拉、逐际动力追求“生命体”般的极致性能,到新兴力量探索“通用进化”的开放生态——一场围绕物理世界“智能入场券”的“战国时代”已然拉开序幕。

来源:夺取物理世界的入场券:具身智能操作系统的四大流派拆解 | 具身研习社

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