近日,清华大学、无问芯穹与智元联合提出群体经验学习(Collective Experience Learning,CEL)新范式,并在96台真实机器人组成的集群中完成规模化验证。CEL 让机器人可以不只依靠人类示范学习,还能借鉴群体中其他机器人的成功经验:一台机器人在执行任务时遇到困难,可以从同伴过去的经验中寻找解决方法,不断改进自己的表现。通过共享和积累经验,机器人群体能够在持续实践中共同提升能力,为推动机器人的自主进化和规模化应用提供了新的技术路径。
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一、让机器人成为彼此的“老师”,机器人规模化发展有了新方向
随着具身智能逐渐从实验室走向真实世界,机器人要在越来越复杂的环境里干活。想让它干得好,关键是要让它不断积累真实世界的经验。当前普遍的做法,是靠人“教”:要么人一遍遍做动作示范给它看,要么它做错了,人再手动纠正。
但这里存在一个核心问题:机器人可以成百上千台地批量部署,而经验丰富的操作人员却没那么多,不可能跟着机器人一起“增产”,这已经成为具身智能发展的一大卡点。
CEL 的思路,是让机器人换个学习对象 —— 不主要靠人教,而是靠学习“同伴”。一台机器人在实践中摸索出来的成功经验,能沉淀下来让整个机器人群体共享、复用。这样,机器人不用一直等着人来教,而是可以从群体不断积累的经验里,自己学习和成长。
随着机器人越来越多,群体攒下的经验就越来越厚,再通过一套统一的学习机制持续优化策略,机器人的能力就能越用越强、越干越聪明。
二、近百台机器人“组团学习”,任务成功率全部超过人类平均水平
真实场景的测验进一步验证了 CEL 的学习效果。
实验场景中既有家庭服务也有工业生产,具体包括插花、叠衣服、手机充电、凳子组装、手机包装五项任务。结果相当亮眼:两台没参加过训练的机器人做了 600 次测试,只失败了 15 次,总体成功率 97.5%,而且五项任务的成功率,全部超过了 6 名人类操作员的平均水平。
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其中手机包装是一项需要连续完成多个步骤的工业任务。经过群体经验学习后,机器人在这项任务上的成功率从 79.2% 提升到了 98.3%,连续测试 120 次只失败了 2 次。这说明学到的策略在复杂任务上不仅管用,而且够稳定。
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研究还观察到一个“机器越多越强”的规模化趋势:当参与训练的机器人从 16 台增加到 96 台,成功率从 86.7% 提升到了 98.3%。也就是说,在同样的实际训练时间里,参与训练的机器人规模越大,能积累的真实经验就越多,而这些经验又能持续转化为学习收益,让整个群体越来越聪明。
三、以灵活的高容错系统支撑算法创新,打通机器人持续学习闭环
CEL 能真正落地,靠的是“底层系统”和“上层算法”两头一起发力。
在系统层面,团队基于大规模强化学习训练开源框架 RLinf 构建了“容错异步训练系统(FATS)”,支持近百台机器人持续稳定地协同学习训练。它将真实机器人与计算资源统一调度:机器人完成任务后,就能马上把自己的操作经验上传,不用干等着别的机器人,训练系统随时可以继续优化模型。同时,真实环境里常见的网络波动、设备掉线、硬件故障,系统也都提前做了准备 ——就算部分设备“掉线”,整个集群照样能稳定运转。在 96 台机器人规模的系统测试中,集群累计采集了 9834 轮执行经验,期间 22 台机器人一共发生过 30 次故障,但故障造成的机器人时间损失,只占全部运行机时的 1.3%。这说明系统足够稳健可以扛得住百台规模的真实环境考验。
在算法层面,团队提出“失败引导的经验检索微调算法(FERT)”,帮助机器人从任务成败中找到改进方向。这里有个现实难题:一次机器人操作可能持续好几分钟、涉及几千个动作步骤,但最后得到的反馈往往只有一句“成功”或“失败”,信息量太小,根本看不出到底该改进哪个动作。FERT 的思路是把两类经验都利用起来:从成功的操作里学“应该怎么做”,从失败的操作里找“哪里做得不对”。机器人一旦遇到困难,算法就会去过去的成功经验里,翻找出相似场景下的有效做法,让机器人重点照着学,能力就这样一点一点改进。
四、产学研协同,探索具身智能产业化的新未来
具身智能的产业化发展,关键不只是让机器人“会做一件事”。此次清华大学、无问芯穹、智元联合推出的群体学习范式,提供的是一条从“单台机器人的能力提升”走向“整个群体的持续进化”的路径。
而它的价值,也远不止于技术本身。
它首先解决的是一个一直卡住具身智能发展的障碍 ——“人不够用”。过去机器人能力提升,高度依赖经验丰富的操作人员持续示教、人工纠错。而人是稀缺资源,永远跟不上机器人批量部署的速度。群体学习让机器人彼此学习,局面便彻底不同:机器人越多,经验积累得越快,能力长得越快,“人不够用”的瓶颈,变成了“机器人越多越强”的规模优势。
更难得的是,这次联合本身就是产学研协作的最佳注脚。清华大学是学术前沿,无问芯穹是 AI 基础设施的领头企业,而智元则拥有整机与真实场景 —— 三方各出所长,恰好补上了从“论文里的方法”到“产线上的能力”之间最难走的一段路,让前沿算法不再停留在论文里,而是一路跑进了真实世界。
而这次验证的,也不只是一套算法,更是一条完整的链路:真实场景产生经验,群体学习沉淀能力,规模化部署反哺更多场景。这条链路一旦跑通,其他企业、其他场景都能直接借鉴,整个具身智能产业的成长路径,都会因此清晰很多。
说到底,当机器人不再只是各自干活的执行单元,而能成为彼此学习、共同进步的群体,规模化部署就不再只是能力应用的终点,也有望成为能力持续进化的起点。这不仅是机器人学习方式的转变,更是具身智能从技术验证走向产业落地的一次真正破局。
本文由无问芯穹提供,量子位获授权转载,观点归原作者所有。
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