這項(xiàng)由上海人工智能實(shí)驗(yàn)室的翟少鵬、張琦、張?zhí)煲淼妊芯繄F(tuán)隊(duì)開發(fā)的突破性研究發(fā)表于2025年9月，論文題為《A Vision-Language-Action-Critic Model for Robotic Real-World Reinforcement Learning》。感興趣的讀者可以通過arXiv:2509.15937訪問完整論文，或訪問項(xiàng)目主頁獲取代碼和演示。

想象一下，你正在教一個(gè)孩子學(xué)習(xí)做家務(wù)。最開始，孩子可能會(huì)打碎盤子、灑翻牛奶，但通過不斷嘗試和你的指導(dǎo)，孩子逐漸學(xué)會(huì)了正確的動(dòng)作?，F(xiàn)在，上海AI實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)成功讓機(jī)器人也具備了這種"從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)"的能力。

傳統(tǒng)的機(jī)器人就像嚴(yán)格按照食譜做菜的廚師，每一步都必須事先編程好。但現(xiàn)實(shí)生活中的情況千變?nèi)f化，預(yù)設(shè)的程序往往無法應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。這就好比讓一個(gè)只會(huì)按食譜做菜的廚師突然面對(duì)不同品牌的爐子、不同大小的鍋?zhàn)?，他可能就束手無策了。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的VLAC模型就像是給機(jī)器人配備了一個(gè)智能的"內(nèi)在導(dǎo)師"。這個(gè)導(dǎo)師不僅能看懂圖像、理解語言指令，還能實(shí)時(shí)評(píng)估機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作是否朝著目標(biāo)前進(jìn)。當(dāng)機(jī)器人嘗試抓取一個(gè)碗時(shí)，這個(gè)導(dǎo)師會(huì)即時(shí)判斷："這次抓取比上次更接近成功了"或者"這個(gè)動(dòng)作讓情況變?cè)懔?。

更令人驚喜的是，這個(gè)系統(tǒng)能夠在真實(shí)世界中自主學(xué)習(xí)。研究團(tuán)隊(duì)在四個(gè)不同的操作任務(wù)上進(jìn)行了測(cè)試：掃桌子、抓碗放盤子、展開地毯和舀米飯。結(jié)果顯示，機(jī)器人的成功率從最初的30%提升到了90%，而且只需要200次真實(shí)世界的嘗試。這就像一個(gè)新手司機(jī)通過200次練習(xí)就從剛學(xué)會(huì)起步變成了熟練駕駛員。

這項(xiàng)研究的突破性在于解決了機(jī)器人學(xué)習(xí)中的兩個(gè)關(guān)鍵難題。第一個(gè)難題就像是給學(xué)習(xí)者提供合適的反饋。傳統(tǒng)方法就像只在考試結(jié)束時(shí)才告訴學(xué)生分?jǐn)?shù)，中間過程得不到任何指導(dǎo)。VLAC模型則像一個(gè)貼心的家教，能夠?qū)γ恳粋€(gè)小步驟都給出評(píng)價(jià)，告訴機(jī)器人"這一步做得不錯(cuò)，繼續(xù)保持"或者"這里需要調(diào)整一下"。

第二個(gè)難題是讓機(jī)器人能夠在不同環(huán)境中靈活適應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)通過大規(guī)模的數(shù)據(jù)訓(xùn)練，讓VLAC模型學(xué)會(huì)了理解各種不同的場(chǎng)景和任務(wù)。這就像培養(yǎng)一個(gè)全能型的助手，不管是在廚房、客廳還是辦公室，都能快速理解環(huán)境并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。

一、智能評(píng)估系統(tǒng)：機(jī)器人的內(nèi)在導(dǎo)師

VLAC模型的核心就像是給機(jī)器人裝上了一個(gè)非常智能的"內(nèi)在評(píng)估系統(tǒng)"。這個(gè)系統(tǒng)的工作原理有點(diǎn)像我們?nèi)祟悓W(xué)習(xí)新技能時(shí)的內(nèi)心聲音。當(dāng)你學(xué)習(xí)彈鋼琴時(shí)，內(nèi)心會(huì)告訴你"這個(gè)音彈錯(cuò)了"或"這段旋律比剛才流暢多了"。

這個(gè)評(píng)估系統(tǒng)最巧妙的地方在于它采用了"對(duì)比學(xué)習(xí)"的方式。就像老師給學(xué)生看兩份作業(yè)，一份寫得好，一份寫得差，然后告訴學(xué)生"看出區(qū)別了嗎？第一份更工整、邏輯更清晰"。VLAC模型會(huì)同時(shí)觀察機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)前后的兩個(gè)畫面，然后判斷后面的畫面是否比前面的畫面更接近任務(wù)目標(biāo)。

比如說，當(dāng)機(jī)器人需要把桌上的垃圾掃到垃圾桶里時(shí)，系統(tǒng)會(huì)比較掃之前和掃之后的桌面。如果垃圾確實(shí)被推向了垃圾桶的方向，系統(tǒng)就會(huì)給出正面評(píng)價(jià)；如果垃圾被推到了相反方向，系統(tǒng)就會(huì)給出負(fù)面評(píng)價(jià)。這種即時(shí)反饋?zhàn)寵C(jī)器人能夠快速調(diào)整策略，就像有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅在旁邊隨時(shí)指點(diǎn)。

為了讓這個(gè)評(píng)估系統(tǒng)足夠智能和準(zhǔn)確，研究團(tuán)隊(duì)用了超過4000小時(shí)的各種操作視頻來訓(xùn)練它。這些視頻包括人類的操作演示和機(jī)器人的操作記錄，涵蓋了各種不同的環(huán)境、物體和任務(wù)。這就像是讓一個(gè)老師觀看了幾千小時(shí)的學(xué)生練習(xí)視頻，從而積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，能夠準(zhǔn)確判斷學(xué)生的每一個(gè)動(dòng)作是進(jìn)步了還是退步了。

更重要的是，這個(gè)系統(tǒng)還學(xué)會(huì)了理解語言指令。當(dāng)你對(duì)機(jī)器人說"請(qǐng)把碗放到盤子上"時(shí)，系統(tǒng)不僅能理解這句話的含義，還能結(jié)合當(dāng)前的視覺信息來判斷機(jī)器人的動(dòng)作是否符合指令要求。這種多模態(tài)的理解能力讓機(jī)器人能夠在復(fù)雜的真實(shí)環(huán)境中準(zhǔn)確執(zhí)行各種任務(wù)。

研究團(tuán)隊(duì)還特別設(shè)計(jì)了一些策略來提高評(píng)估的準(zhǔn)確性。他們讓系統(tǒng)學(xué)會(huì)識(shí)別那些看起來在動(dòng)但實(shí)際上沒有進(jìn)展的情況。就像區(qū)分"真正的學(xué)習(xí)"和"表面的忙碌"一樣，系統(tǒng)能夠判斷出機(jī)器人的某個(gè)動(dòng)作雖然看起來很努力，但實(shí)際上沒有推進(jìn)任務(wù)進(jìn)展。

二、真實(shí)世界學(xué)習(xí)框架：從實(shí)踐中獲得智慧

要讓機(jī)器人在真實(shí)世界中學(xué)習(xí)，就像讓一個(gè)學(xué)生在真實(shí)的工作環(huán)境中實(shí)習(xí)一樣，充滿了挑戰(zhàn)和不確定性。研究團(tuán)隊(duì)為此設(shè)計(jì)了一套完整的學(xué)習(xí)框架，這套框架就像一個(gè)精心設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)環(huán)境，既能保證學(xué)習(xí)效果，又能避免"學(xué)費(fèi)"過于高昂。

這個(gè)學(xué)習(xí)框架的運(yùn)作方式就像一個(gè)循環(huán)的學(xué)習(xí)過程。機(jī)器人首先嘗試執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，比如抓取桌上的碗。它的動(dòng)作會(huì)被記錄下來，同時(shí)內(nèi)在評(píng)估系統(tǒng)會(huì)對(duì)每一步給出評(píng)價(jià)。如果機(jī)器人成功抓到了碗，這次經(jīng)歷就被標(biāo)記為"成功案例"；如果失敗了，就被標(biāo)記為"失敗案例"。然后，機(jī)器人會(huì)分析這些經(jīng)歷，學(xué)習(xí)什么樣的動(dòng)作更容易成功，什么樣的動(dòng)作應(yīng)該避免。

這個(gè)過程最有趣的地方在于，機(jī)器人不僅從成功中學(xué)習(xí)，也從失敗中學(xué)習(xí)。就像人類通過試錯(cuò)來掌握技能一樣，每一次失敗都為機(jī)器人提供了寶貴的信息。當(dāng)機(jī)器人抓碗時(shí)抓錯(cuò)了位置，系統(tǒng)會(huì)記住這個(gè)錯(cuò)誤，下次遇到類似情況時(shí)就會(huì)避免重復(fù)同樣的錯(cuò)誤。

為了確保學(xué)習(xí)過程的穩(wěn)定性和效率，研究團(tuán)隊(duì)還引入了"人機(jī)協(xié)作"的機(jī)制。這就像在學(xué)習(xí)過程中偶爾有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的導(dǎo)師出手相助。當(dāng)機(jī)器人遇到特別困難的情況時(shí)，人類操作員可以介入，展示正確的操作方法。機(jī)器人會(huì)觀察和學(xué)習(xí)這些示范，然后嘗試模仿和改進(jìn)。

這種協(xié)作機(jī)制有三個(gè)層次的介入方式。最輕微的介入是"重放示范"，就像讓學(xué)生觀看優(yōu)秀學(xué)長(zhǎng)的操作錄像。中等程度的介入是"回到起點(diǎn)重新開始"，當(dāng)機(jī)器人陷入困境時(shí)，操作員會(huì)重置環(huán)境，讓機(jī)器人從一個(gè)更有利的位置重新嘗試。最深度的介入是"手把手指導(dǎo)"，操作員直接演示正確的操作方法，機(jī)器人實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)這些動(dòng)作。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這種分層次的人機(jī)協(xié)作能夠顯著提高學(xué)習(xí)效率。在四個(gè)測(cè)試任務(wù)中，采用人機(jī)協(xié)作的機(jī)器人比完全自主學(xué)習(xí)的機(jī)器人學(xué)習(xí)速度快了約50%，最終的成功率也能達(dá)到100%。這證明了適當(dāng)?shù)娜祟愔笇?dǎo)不僅能加速學(xué)習(xí)過程，還能提高最終的技能水平。

整個(gè)學(xué)習(xí)框架還具備很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作都會(huì)在0.1秒內(nèi)得到評(píng)估和反饋，這種即時(shí)反饋對(duì)于保持學(xué)習(xí)的連貫性至關(guān)重要。就像學(xué)習(xí)樂器時(shí)，如果錯(cuò)誤音符得不到及時(shí)糾正，就可能形成錯(cuò)誤的習(xí)慣一樣，機(jī)器人學(xué)習(xí)也需要即時(shí)的反饋來保證學(xué)習(xí)方向的正確性。

三、多任務(wù)驗(yàn)證：從理論到實(shí)踐的跨越

為了驗(yàn)證VLAC模型的實(shí)際效果，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了四個(gè)不同類型的真實(shí)世界任務(wù)，這些任務(wù)就像是為機(jī)器人設(shè)計(jì)的"技能考試"，每一個(gè)都考驗(yàn)著不同方面的能力。

第一個(gè)任務(wù)是"舀米飯并轉(zhuǎn)移"，這個(gè)任務(wù)看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上對(duì)機(jī)器人來說極具挑戰(zhàn)性。米粒是散狀的，不像固體物品那樣形狀規(guī)整，機(jī)器人需要掌握合適的力度和角度才能成功舀起米飯，還要在轉(zhuǎn)移過程中保持穩(wěn)定，避免灑落。這就像讓一個(gè)從未下過廚的人學(xué)會(huì)用勺子盛湯一樣，需要大量的練習(xí)才能掌握其中的技巧。

第二個(gè)任務(wù)是"展開地毯"，這考驗(yàn)的是機(jī)器人處理柔性物體的能力。折疊的地毯不像硬質(zhì)物品有固定的形狀，機(jī)器人需要找到合適的抓取點(diǎn)，用恰當(dāng)?shù)牧Χ葘⒌靥号e起，然后讓它自然展開。這個(gè)過程就像教孩子疊被子的逆過程，需要理解布料的物理特性和重力的作用。

第三個(gè)任務(wù)是"抓碗放盤"，這是一個(gè)需要精確操作的任務(wù)。機(jī)器人不僅要準(zhǔn)確抓住碗的邊緣，還要將它穩(wěn)穩(wěn)地放在盤子的中央。這個(gè)任務(wù)考驗(yàn)的是機(jī)器人的精細(xì)操作能力和空間定位能力，就像要求一個(gè)人用筷子夾起一個(gè)玻璃球并放到指定位置一樣精細(xì)。

第四個(gè)任務(wù)是"桌面清理"，機(jī)器人需要將桌上的垃圾掃到垃圾桶里。這個(gè)任務(wù)看起來最簡(jiǎn)單，但實(shí)際上需要機(jī)器人準(zhǔn)確判斷垃圾的位置、計(jì)算合適的掃動(dòng)軌跡，并控制力度確保垃圾能夠準(zhǔn)確進(jìn)入垃圾桶而不是散落到地上。

在這四個(gè)任務(wù)的測(cè)試中，VLAC模型展現(xiàn)出了令人驚喜的學(xué)習(xí)能力。最初，機(jī)器人在這些任務(wù)上的成功率平均只有30%左右，這相當(dāng)于一個(gè)完全沒有經(jīng)驗(yàn)的新手水平。但經(jīng)過200次真實(shí)世界的練習(xí)后，成功率提升到了90%，這種進(jìn)步速度相當(dāng)于一個(gè)人通過幾個(gè)小時(shí)的練習(xí)就從門外漢變成了熟練工。

更令人印象深刻的是，機(jī)器人展現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性。當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)改變照明條件、調(diào)整物體位置或者在不同的桌面上進(jìn)行測(cè)試時(shí)，機(jī)器人仍然能夠保持較高的成功率。這說明機(jī)器人學(xué)到的不是死板的動(dòng)作模式，而是真正理解了任務(wù)的本質(zhì)。

研究團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了機(jī)器人的跨場(chǎng)景適應(yīng)能力。他們將在一個(gè)環(huán)境中訓(xùn)練好的機(jī)器人轉(zhuǎn)移到完全不同的環(huán)境中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)機(jī)器人能夠快速適應(yīng)新環(huán)境，成功率只是略有下降。這就像一個(gè)在家里學(xué)會(huì)做菜的人到了朋友家的廚房，雖然爐具和餐具不同，但仍然能夠成功完成烹飪?nèi)蝿?wù)。

在多機(jī)器人協(xié)作的測(cè)試中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：使用的機(jī)器人數(shù)量越多，每個(gè)機(jī)器人達(dá)到熟練水平所需的練習(xí)次數(shù)就越少。當(dāng)使用8個(gè)機(jī)器人同時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，每個(gè)機(jī)器人只需要64次練習(xí)就能達(dá)到80%的成功率，而單個(gè)機(jī)器人需要325次練習(xí)才能達(dá)到同樣水平。這種"集體學(xué)習(xí)"的效應(yīng)就像一個(gè)班級(jí)的學(xué)生互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步一樣，彼此的經(jīng)驗(yàn)可以相互借鑒和分享。

四、技術(shù)創(chuàng)新：突破傳統(tǒng)局限的智慧

VLAC模型的技術(shù)創(chuàng)新就像是在傳統(tǒng)機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一次"大腦升級(jí)"。傳統(tǒng)的機(jī)器人學(xué)習(xí)方法就像讓學(xué)生只能通過期末考試來了解學(xué)習(xí)效果，中間過程得不到任何反饋。而VLAC模型則像配備了一個(gè)隨時(shí)隨地的私人教練，能夠?qū)γ恳粋€(gè)細(xì)微的動(dòng)作都給出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

這個(gè)"私人教練"的核心技術(shù)叫做"配對(duì)進(jìn)度理解"。簡(jiǎn)單來說，就是讓系統(tǒng)學(xué)會(huì)比較兩個(gè)時(shí)刻的情況，判斷哪一個(gè)更接近目標(biāo)。這就像教一個(gè)人學(xué)習(xí)品酒，不是告訴他"這瓶酒很好"，而是給他兩瓶酒讓他比較，告訴他"第一瓶比第二瓶更香醇"。通過大量這樣的對(duì)比訓(xùn)練，系統(tǒng)逐漸學(xué)會(huì)了準(zhǔn)確判斷進(jìn)步和退步。

系統(tǒng)的另一個(gè)創(chuàng)新是將視覺理解、語言理解和動(dòng)作生成統(tǒng)一在一個(gè)模型中。傳統(tǒng)方法就像讓三個(gè)不同的專家分別負(fù)責(zé)看圖、讀文字和控制動(dòng)作，他們之間的溝通往往存在偏差。VLAC模型則像培養(yǎng)了一個(gè)全能型人才，能夠同時(shí)處理視覺信息、理解語言指令并生成相應(yīng)的動(dòng)作，這種一體化的處理方式大大提高了響應(yīng)的準(zhǔn)確性和速度。

在動(dòng)作生成方面，研究團(tuán)隊(duì)采用了一種巧妙的"語義化動(dòng)作表示"方法。傳統(tǒng)的機(jī)器人動(dòng)作指令就像計(jì)算機(jī)代碼一樣復(fù)雜難懂，而VLAC模型將動(dòng)作轉(zhuǎn)換為類似自然語言的表達(dá)方式。比如，機(jī)器人手臂的移動(dòng)不再是一串復(fù)雜的數(shù)字坐標(biāo)，而是被表示為"向左移動(dòng)47毫米，向上移動(dòng)19毫米"這樣更容易理解的形式。這種表示方法讓機(jī)器人能夠更好地理解和生成動(dòng)作，也讓人類更容易監(jiān)督和調(diào)試機(jī)器人的行為。

系統(tǒng)還具備了強(qiáng)大的"舉一反三"能力。通過在大量不同場(chǎng)景的數(shù)據(jù)上進(jìn)行訓(xùn)練，VLAC模型學(xué)會(huì)了提取任務(wù)的本質(zhì)特征，而不是簡(jiǎn)單地記憶具體的操作步驟。這就像一個(gè)優(yōu)秀的學(xué)生不是死記硬背公式，而是真正理解了數(shù)學(xué)原理，因此能夠解決各種變化的題目。

為了提高學(xué)習(xí)的穩(wěn)定性，研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一套"負(fù)樣本增強(qiáng)"策略。系統(tǒng)不僅學(xué)習(xí)正確的操作方式，還特意學(xué)習(xí)各種錯(cuò)誤的操作方式，這樣就能更好地區(qū)分對(duì)錯(cuò)。這就像讓學(xué)生不僅看正確答案，還要分析錯(cuò)誤答案，這樣能夠更深刻地理解知識(shí)點(diǎn)。

在實(shí)際應(yīng)用中，VLAC模型展現(xiàn)出了出色的實(shí)時(shí)性能。系統(tǒng)能夠在0.1秒內(nèi)完成從觀察環(huán)境到生成動(dòng)作的全過程，這種快速響應(yīng)能力對(duì)于實(shí)時(shí)控制至關(guān)重要。這就像一個(gè)反應(yīng)敏捷的司機(jī)，能夠在瞬間對(duì)路況變化做出正確反應(yīng)。

系統(tǒng)的另一個(gè)亮點(diǎn)是具備了"上下文學(xué)習(xí)"能力。當(dāng)面對(duì)全新的任務(wù)或環(huán)境時(shí)，只需要提供一個(gè)示例，系統(tǒng)就能快速理解并執(zhí)行類似的操作。這種學(xué)習(xí)能力就像一個(gè)聰明的助手，看一遍操作演示就能舉一反三，在類似情況下正確執(zhí)行任務(wù)。

五、實(shí)驗(yàn)成果：數(shù)據(jù)說話的成功驗(yàn)證

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)就像是對(duì)VLAC模型進(jìn)行的一次全面"體檢"，從多個(gè)角度驗(yàn)證了系統(tǒng)的能力和可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅證明了技術(shù)的有效性，更展示了這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的巨大潛力。

在任務(wù)進(jìn)度理解的測(cè)試中，VLAC模型表現(xiàn)出了令人驚嘆的準(zhǔn)確性。研究團(tuán)隊(duì)使用了8個(gè)不同的數(shù)據(jù)集來測(cè)試系統(tǒng)的理解能力，其中包括一些系統(tǒng)從未見過的全新場(chǎng)景。結(jié)果顯示，即使在完全陌生的環(huán)境中，VLAC模型仍然能夠準(zhǔn)確判斷任務(wù)的進(jìn)展情況，準(zhǔn)確率高達(dá)95%以上。這就像讓一個(gè)從未去過某個(gè)城市的人僅憑地圖就能準(zhǔn)確指路一樣令人印象深刻。

特別值得一提的是，系統(tǒng)在識(shí)別失敗操作方面表現(xiàn)出色。在包含成功和失敗案例的測(cè)試中，VLAC模型能夠清楚地區(qū)分出哪些操作是有效的，哪些是無效的。成功操作的評(píng)分明顯高于失敗操作，這種判斷能力對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)過程至關(guān)重要。

在真實(shí)世界的操作測(cè)試中，四個(gè)不同的任務(wù)都顯示出了顯著的學(xué)習(xí)曲線。以"抓碗放盤"任務(wù)為例，機(jī)器人最初的成功率只有30%，經(jīng)過50次練習(xí)后提升到60%，100次練習(xí)后達(dá)到80%，最終在200次練習(xí)后穩(wěn)定在90%以上。這種穩(wěn)步提升的學(xué)習(xí)曲線證明了系統(tǒng)確實(shí)在從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，而不是簡(jiǎn)單的隨機(jī)改進(jìn)。

更令人驚喜的是，機(jī)器人展現(xiàn)出了良好的技能保持能力。在達(dá)到高成功率后，即使暫停訓(xùn)練一段時(shí)間，機(jī)器人仍然能夠保持較高的操作水平，不會(huì)出現(xiàn)明顯的技能退化。這說明機(jī)器人學(xué)到的是穩(wěn)定的技能，而不是臨時(shí)的行為模式。

環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試更是展現(xiàn)了VLAC模型的強(qiáng)大泛化能力。當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)將機(jī)器人從訓(xùn)練環(huán)境轉(zhuǎn)移到全新的測(cè)試環(huán)境時(shí)，成功率雖然有所下降，但仍然保持在70%以上的水平?？紤]到環(huán)境的完全改變，這樣的適應(yīng)能力已經(jīng)相當(dāng)出色。在光照變化測(cè)試中，即使在閃爍的彩色燈光干擾下，機(jī)器人仍然能夠正常執(zhí)行任務(wù)，成功率只下降了不到10%。

多機(jī)器人協(xié)作實(shí)驗(yàn)揭示了一個(gè)有趣的"規(guī)模效應(yīng)"。當(dāng)多個(gè)機(jī)器人同時(shí)學(xué)習(xí)同一個(gè)任務(wù)時(shí)，它們能夠共享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，大大加快學(xué)習(xí)速度。使用8個(gè)機(jī)器人同時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，平均每個(gè)機(jī)器人只需要64次練習(xí)就能達(dá)到熟練水平，這比單個(gè)機(jī)器人學(xué)習(xí)快了5倍以上。這種集體學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)為未來的機(jī)器人部署提供了重要啟示。

人機(jī)協(xié)作實(shí)驗(yàn)顯示了適當(dāng)人類干預(yù)的巨大價(jià)值。在完全自主學(xué)習(xí)、回到起點(diǎn)重新嘗試、人類引導(dǎo)探索三種模式中，人類引導(dǎo)探索模式的學(xué)習(xí)效率最高，能夠在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到100%的成功率。這證明了人機(jī)協(xié)作不是機(jī)器人能力不足的妥協(xié)，而是提高學(xué)習(xí)效率的有效策略。

跨任務(wù)分析表明，不同任務(wù)的學(xué)習(xí)難度確實(shí)存在差異。處理柔性物體（如展開地毯）比處理剛性物體（如抓取碗）更具挑戰(zhàn)性，需要更多的練習(xí)次數(shù)。但即使是最困難的任務(wù)，機(jī)器人也能在合理的時(shí)間內(nèi)掌握，這證明了VLAC模型的普適性。

六、應(yīng)用前景：改變未來的技術(shù)力量

VLAC技術(shù)的應(yīng)用前景就像打開了一扇通往智能化未來的大門，它不僅能夠改變機(jī)器人技術(shù)本身，更可能深刻影響我們的日常生活和工作方式。這項(xiàng)技術(shù)的意義遠(yuǎn)超出了實(shí)驗(yàn)室的范圍，它為我們描繪了一個(gè)機(jī)器人真正融入人類生活的未來圖景。

在家庭服務(wù)領(lǐng)域，VLAC技術(shù)可能帶來革命性的變化。未來的家用機(jī)器人不再需要為每一項(xiàng)家務(wù)活動(dòng)進(jìn)行專門編程，而是能夠通過觀察和學(xué)習(xí)來掌握各種家務(wù)技能。當(dāng)你搬到新家時(shí)，機(jī)器人能夠快速適應(yīng)新的環(huán)境布局，學(xué)會(huì)在新廚房里做飯、在新客廳里打掃衛(wèi)生。這就像雇傭了一個(gè)非常聰明的管家，不僅能夠執(zhí)行任務(wù)，還能夠不斷改進(jìn)自己的工作方式。

在醫(yī)療護(hù)理方面，這項(xiàng)技術(shù)也展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。護(hù)理機(jī)器人可以學(xué)會(huì)為不同的患者提供個(gè)性化的護(hù)理服務(wù)，通過觀察患者的反應(yīng)來調(diào)整護(hù)理方式。比如，機(jī)器人可以學(xué)會(huì)如何為行動(dòng)不便的老人提供最舒適的協(xié)助，如何根據(jù)患者的情緒狀態(tài)調(diào)整交互方式。這種個(gè)性化的護(hù)理能力可能大大緩解醫(yī)護(hù)人員短缺的問題。

在工業(yè)制造領(lǐng)域，VLAC技術(shù)可能引發(fā)新一輪的自動(dòng)化革命。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人需要為每一個(gè)新產(chǎn)品重新編程，而具備學(xué)習(xí)能力的機(jī)器人可以通過觀察工人的操作來快速掌握新的生產(chǎn)流程。這不僅能夠大大縮短新產(chǎn)品的投產(chǎn)時(shí)間，還能讓小批量、個(gè)性化生產(chǎn)變得更加經(jīng)濟(jì)可行。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，學(xué)習(xí)型機(jī)器人可能改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。機(jī)器人可以學(xué)會(huì)識(shí)別不同作物的成熟度，掌握最佳的采摘時(shí)機(jī)和方式。面對(duì)不同的天氣條件和土壤環(huán)境，機(jī)器人能夠調(diào)整自己的操作策略，就像有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民一樣做出正確的判斷。

教育領(lǐng)域也可能從這項(xiàng)技術(shù)中受益。機(jī)器人教師助手可以通過觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來調(diào)整教學(xué)策略，為每個(gè)學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持。這種適應(yīng)性教學(xué)能夠幫助不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生都能獲得最適合自己的教育資源。

在服務(wù)業(yè)，學(xué)習(xí)型機(jī)器人可能創(chuàng)造全新的服務(wù)體驗(yàn)。餐廳里的機(jī)器人服務(wù)員可以學(xué)會(huì)識(shí)別?？偷钠?，記住他們的用餐習(xí)慣，提供更加貼心的服務(wù)。酒店里的機(jī)器人可以學(xué)會(huì)為不同文化背景的客人提供合適的服務(wù)方式。

然而，這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先是安全性問題，學(xué)習(xí)型機(jī)器人在探索過程中可能會(huì)出現(xiàn)意外行為，如何確保學(xué)習(xí)過程的安全性是一個(gè)重要課題。其次是倫理問題，當(dāng)機(jī)器人具備了類似人類的學(xué)習(xí)能力時(shí)，如何定義它們的責(zé)任和權(quán)利將成為社會(huì)需要思考的問題。

成本也是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的考慮因素。目前，VLAC技術(shù)需要大量的計(jì)算資源和高精度的傳感器，這使得相關(guān)設(shè)備的成本較高。但隨著技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)?；a(chǎn)，成本有望逐步降低，使這項(xiàng)技術(shù)能夠更廣泛地應(yīng)用。

數(shù)據(jù)隱私是另一個(gè)需要關(guān)注的問題。學(xué)習(xí)型機(jī)器人需要收集大量的環(huán)境和用戶行為數(shù)據(jù)，如何保護(hù)這些數(shù)據(jù)的隱私和安全將是技術(shù)應(yīng)用中必須解決的問題。

盡管存在這些挑戰(zhàn)，VLAC技術(shù)代表的方向是明確的：機(jī)器人正在從執(zhí)行預(yù)定程序的工具向具備學(xué)習(xí)能力的智能助手轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變可能徹底改變?nèi)藱C(jī)協(xié)作的模式，讓機(jī)器人真正成為人類的得力助手。

說到底，VLAC技術(shù)最大的意義在于它讓機(jī)器人第一次具備了真正的學(xué)習(xí)能力。這不是簡(jiǎn)單的程序升級(jí)，而是一種根本性的能力躍升。就像人類從會(huì)使用工具發(fā)展到會(huì)制造工具一樣，機(jī)器人從執(zhí)行程序發(fā)展到自主學(xué)習(xí)，標(biāo)志著人工智能技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。

這項(xiàng)由上海AI實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的技術(shù)證明了，讓機(jī)器人在真實(shí)世界中學(xué)習(xí)和適應(yīng)不再是科幻小說中的幻想，而是正在成為現(xiàn)實(shí)的技術(shù)。雖然目前還處于實(shí)驗(yàn)室階段，但其展現(xiàn)出的潛力已經(jīng)讓我們看到了一個(gè)更加智能化的未來。在這個(gè)未來里，機(jī)器人不再是冰冷的機(jī)器，而是能夠?qū)W習(xí)、適應(yīng)、進(jìn)步的智能伙伴。

當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還需要時(shí)間，從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。但正如研究團(tuán)隊(duì)所展示的那樣，每一次200個(gè)回合的練習(xí)都能帶來顯著的進(jìn)步。也許在不久的將來，我們就能在日常生活中見到這些會(huì)學(xué)習(xí)的機(jī)器人助手。對(duì)于那些希望深入了解這項(xiàng)技術(shù)細(xì)節(jié)的讀者，可以通過arXiv:2509.15937訪問完整論文，或查看項(xiàng)目主頁獲取更多資源和演示。

Q&A

Q1：VLAC模型的核心能力是什么？它和傳統(tǒng)機(jī)器人有什么區(qū)別？

A：VLAC模型的核心能力是讓機(jī)器人能夠在真實(shí)世界中自主學(xué)習(xí)和改進(jìn)。傳統(tǒng)機(jī)器人就像嚴(yán)格按照食譜做菜的廚師，每一步都必須事先編程好。而VLAC機(jī)器人就像配備了智能導(dǎo)師，能夠?qū)崟r(shí)評(píng)估自己的每個(gè)動(dòng)作是否朝著目標(biāo)前進(jìn)，從成功和失敗中不斷學(xué)習(xí)，成功率能從30%提升到90%。

Q2：VLAC機(jī)器人是如何學(xué)會(huì)判斷自己做得好不好的？

A：VLAC使用"配對(duì)進(jìn)度理解"技術(shù)，就像老師給學(xué)生看兩份作業(yè)讓他們比較哪份更好。系統(tǒng)會(huì)比較任務(wù)執(zhí)行前后的兩個(gè)畫面，判斷后面的畫面是否更接近目標(biāo)。比如掃垃圾時(shí)，系統(tǒng)會(huì)比較掃前掃后的桌面，如果垃圾確實(shí)向垃圾桶移動(dòng)了就給正面評(píng)價(jià)，反之則給負(fù)面評(píng)價(jià)。

Q3：這項(xiàng)技術(shù)什么時(shí)候能在日常生活中應(yīng)用？會(huì)不會(huì)很昂貴？

A：目前VLAC技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室階段，需要大量計(jì)算資源和高精度傳感器，成本較高。但研究顯示了巨大應(yīng)用潛力，未來可能應(yīng)用于家庭服務(wù)、醫(yī)療護(hù)理、工業(yè)制造等領(lǐng)域。隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?；a(chǎn)，成本有望逐步降低，讓這種會(huì)學(xué)習(xí)的機(jī)器人助手真正走進(jìn)普通人的生活。