当下人形机器人赛道热度持续走高,英伟达 Isaac Sim 等仿真工具成为强化学习训练的刚需,一套 “面向仿真设计(DFS)” 的开发逻辑席卷全行业。但近日拥有40 年机器人工程经验的行业专家、RoboStrategy 投资研究总监 Scott Walter 抛出尖锐批判:越来越多厂商为适配仿真简化硬件,主动舍弃高性能机械结构,造出 “只会在虚拟世界表现优异” 的机器人,陷入S.T.U.P.P.I.D(仿真桎梏下低效集成设计) 的行业陷阱,引发全球机器人工程师集体热议。
行业眼下存在一个极具讽刺的现实:仿真本应是验证硬件、优化性能的辅助工具,如今却反向定义机器人硬件设计标准。并联踝关节、肌腱传动手部、线性驱动等机械层面优势方案,因运动学耦合复杂、仿真建模成本高,被大量团队直接剔除;结构简单、解算门槛低的串联关节、直驱电机成为主流选型,核心考量并非真实工况性能,而是降低仿真训练难度、缩小Sim2Real 虚实鸿沟。
国内厂商宇树科技产品迭代是典型案例。其 H2 人形机器人放弃前代 G1 机型性能更强的RSU 并联踝关节,改用串联结构,官方表述为“适配强化学习训练流程”。从机械原理来看,并联构型能大幅降低足端转动惯量、提升腿部刚度与承载能力,动态运动上限更高;串联方案虽仿真建模简单,但末端负载、爆发力均存在天然短板。灵巧手研发赛道同样出现同类趋势,大量团队放弃仿生肌腱传动,选择结构直白的直驱方案,本质是向仿真引擎妥协,而非面向真实作业场景优化硬件。
Scott Walter 创造S.T.U.P.P.I.D 概念直指行业底层误区。他提到,早年工业机器人厂商曾点醒自己:仿真复杂度不该成为硬件设计的枷锁,真正解法是迭代仿真引擎,而非阉割机械性能。如今行业却普遍走捷径:依靠估算惯量、修正重心参数、域随机化掩盖仿真模型缺陷,甚至限制电机输出曲线,强行让真实硬件匹配失真的虚拟模型,彻底颠倒 “工具服务产品” 的工程逻辑。
这一争议并非孤立观点,多位一线从业者纷纷附和。Agility Robotics AI 创新负责人 Chris Paxton 表示,当下不少硬件研发优先适配英伟达 Isaac Lab 仿真框架,而非投入资源优化仿真精度、补齐虚实差距;灵巧手创业者 Matt Freed 则指出,硬件团队与算法训练团队割裂是问题根源,两边仅围绕自身易实现的目标迭代,缺少真实场景闭环验证,最终落地产品很难适配工厂、家庭等复杂现实环境。
DFS(面向仿真设计) 理念最早由英伟达 Jim Fan 提出,核心逻辑是将仿真纳入硬件开发前置流程,加速大规模强化学习训练。这套思路在算法训练阶段具备极高价值,但行业正滑向极端:把仿真适配度当成硬件设计第一准则,混淆 “辅助工具” 与 “产品目标” 的边界。正如工程界共识,工程师不会为适配有限元软件简化桥梁结构,而是用仿真验证结构可靠性;人形机器人研发同理,仿真的使命是挖掘硬件性能上限,而非束缚设计自由度。
业内人士分析,这场行业跑偏背后是算力与研发成本的现实博弈。高精度全动力学仿真算力消耗巨大,中小厂商无力投入资源打磨高保真物理模型,只能通过简化硬件降低仿真计算压力。短期看,串联结构、直驱方案能快速产出可演示样机、缩短训练周期,适配资本快速迭代的节奏;长期来看,硬件性能天花板被提前锁死,机器人负重、敏捷操作、复杂地形通行能力难以突破,商业化落地会持续受限。