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研究阅读约 1 分钟ROBOTNESS 编辑部中国

清华视觉驱动足球人形机器人登上《Science Robotics》封面,全程仿真训练零样本上场

清华大学团队联合字节跳动Seed和中国农业大学,于2026年8月19日在《Science Robotics》发表一项把人形机器人摄像头与腿部动作统一到单一强化学习控制器的研究。在Booster Robotics的T1上,作者报告球位置估计误差降低46%,起脚时间最多缩短64%,前场位置射门成功率约90%,且无需真实环境微调。

摘要

清华大学研究团队于2026年8月19日在国际期刊《Science Robotics》发表论文,提出一种强化学习控制器,让人形机器人在一个学习闭环中完成看球和踢球,而不再依赖相互独立的感知和运动模块。据作者和硬件合作方Booster Robotics介绍,论文《Learning Vision-Driven Reactive Soccer Skills for Humanoid Robots》刊发于第11卷第117期,并成为该刊人形机器人特刊的封面文章。

研究团队

论文第一作者为清华大学自动化系Yushi Wang,通讯作者为赵明国教授,合作单位为字节跳动Seed和中国农业大学。Booster Robotics称,Yushi Wang是清华RoboCup战队队长,该队使用Booster硬件在2025年和2026年连续夺得RoboCup冠军。论文预印本已于2025年11月发布在arXiv(2511.03996)。

报告的结果

在Booster T1人形机器人上,作者报告与基于规则的方法相比,球位置估计误差降低46%,起脚时间最多缩短64%,前场位置射门成功率约90%。控制器只在仿真中训练,未经真实环境微调即部署到实体机器人。团队表示已在户外和真实RoboCup比赛中完成验证。

技术原理

多数机器人足球系统采用流水线:视觉模块找球,规划器决定跑位,再由独立控制器驱动双腿。每一环的误差会叠加,球被遮挡或移动时机器人反应迟缓。清华的控制器则在仿真中用PPO算法,以强化学习一次性学会整条链路。

关键做法有三点。其一,仿真中的“虚拟感知系统”模拟真实摄像头的噪声和漏检,让策略在见到真球之前就学会应对糟糕数据。其二,编码器解码器网络把最近50帧观测压缩为64维内部状态,即使球离开视野也能持续估计其位置。其三,对抗运动先验(AMP)奖励与类人动作数据相似的运动,使步态保持自然,团队还将其扩展到真实视觉环境中。

硬件合作方

北京的Booster Robotics提供了T1平台。该公司在8月20日的公告中称,2026年7月RoboCup人形组有38支国际队伍(占参赛队伍68%)使用其平台并包揽全部金牌,8月世界人形机器人运动会上有56支队伍(92%)选择其平台。公司介绍,新款T2身高1.4米,31个自由度,双臂负载10千克,搭载算力2070 TFLOPS的英伟达Thor芯片。

竞争格局

机器人足球已成为检验人形机器人敏捷性的试验场。2026年8月登陆上交所科创板的宇树科技与Booster等中国厂商,在科研和赛事机型市场上展开竞争。这篇论文的不同之处在于,它在全尺寸商用人形机器人上、在真实传感器缺陷条件下,打通了从摄像头像素到腿部动作的闭环,并发表在顶级期刊。

对中国产业的意义

论文由高校、互联网大厂和整机企业联合完成,体现了国内具身智能“产学研”协同的模式。字节跳动Seed参与人形机器人控制研究,说明大模型公司正把能力延伸到运动控制层。对整机厂而言,在仿真中模拟传感器缺陷而不是追求完美仿真,是一条成本更低的仿真到真机路线。Booster在赛事和科研市场的高占有率若能转化为开发者生态,将与宇树形成差异化竞争。下一步的考验是能否把这种能力从足球场搬到工厂和仓库。

风险与疑问

数据来自作者和合作方,比较对象是基于规则的方法而非其他学习型控制器。足球是只有一种目标物体的结构化场景。该方法能否推广到多种物体、灵巧手操作或需要语言指令的长任务,尚未得到证明。Booster的占有率数据为公司自述。

ROBOTNESS 分析

清华论文证明,只需在仿真中建模传感器失效,就能零样本部署视觉到运动的人形机器人策略,同时为中国人形机器人厂商提供了其平台支撑顶级研究的同行评审证据。

证据包括:球估计误差降低46%,起脚最多快64%,前场成功率约90%,无需真实环境微调,并经真实RoboCup比赛验证,且全部经《Science Robotics》发表确认。

最有力的反驳是足球任务过窄。画线球场上的一个球远比工厂车间的杂乱环境简单,对比基线也只是规则流水线而非竞争性的学习系统。

乐观情形:虚拟感知方法成为依靠摄像头输入行动的人形机器人训练标准,Booster在科研市场的主导地位转化为数据和开发者优势,并延伸到商用产品。

悲观情形:方法局限于条件可控的体育场景,难以覆盖需要双手、语言和多物体的商业任务。赛事机型供应未能转化为付费客户。

值得关注的信号:

  • 2027年RoboCup上端到端学习控制器能否取代模块化方案
  • 2026年至2027年清华与字节跳动Seed是否把虚拟感知方法扩展到操作任务
  • Booster Robotics的融资或商业部署公告
Booster T1视觉驱动足球控制器报告结果
  • 球位置估计误差降低
    数值(%)
    46
    对比基准
    相对规则方法
  • 起脚时间缩短(最多)
    数值(%)
    64
    对比基准
    相对基线
  • 前场射门成功率(约)
    数值(%)
    90
    对比基准
    绝对值

依据作者项目页面及Booster Robotics 2026年8月20日公告,未披露试验次数。

截至 2026年10月1日

2026年赛事中Booster平台采用情况(公司数据)
  • RoboCup人形组
    时间
    2026-07
    使用Booster平台队伍数
    38
    占参赛队伍比例(%)
    68
  • 世界人形机器人运动会
    时间
    2026-08
    使用Booster平台队伍数
    56
    占参赛队伍比例(%)
    92

依据Booster Robotics 2026年8月20日公告,未经赛事主办方核实。

截至 2026年10月1日

要点
发表
2026年8月19日,《Science Robotics》第11卷第117期
机构
清华大学、字节跳动Seed、中国农业大学
机器人
Booster T1人形机器人
球位置误差
较规则方法降低46%
起脚时间
最多缩短64%
前场射门成功率
约90%
仿真到真机
零样本,无真实环境微调
记忆结构
50帧压缩为64维状态
预印本
arXiv 2511.03996(2025年11月)
来源
ROBOTNESS 情报版
  1. 01

    为何重要

    依据自己所见而非由独立视觉系统提供坐标来行动,是人形机器人胜任通用工作的核心条件。这篇论文表明,一台全尺寸商用人形机器人在快速对抗的环境中做到了这一点,全程仅靠仿真训练,并通过同行评审登上顶级期刊。

    技术经验可以迁移。团队没有让仿真摄像头变得完美,而是加入噪声和漏检使其“真实地差”,再给策略加入记忆以弥补空白。这一思路降低了各类视觉驱动技能从仿真到真机的迁移成本。

  2. 02

    竞争对手分析

    许多RoboCup队伍长期采用感知、规划、控制分离的模块化方案。在硬件供应上,Booster与2026年8月在科创板上市的宇树科技争夺科研和赛事机型市场。

    若Booster所称在RoboCup人形组68%、世界人形机器人运动会92%的占有率属实,其地位类似宇树G1在众多高校实验室中的位置。字节跳动Seed的参与表明头部互联网企业已直接投入人形机器人控制研究。

  3. 03

    估值背景

    在所查阅的资料中,Booster Robotics未披露融资金额,因此无法进行估值比较。其价值逻辑在于平台采用率:科研机型群会沉淀软件、论文和熟练开发者,而这些资源往往留在同一平台上。

    作为参照,宇树科技已于2026年8月在科创板上市。投资人关注的是科研市场的统治力能否转化为商业订单,也就是从实验室标准机型走向产品公司的关键一步。

  4. 04

    供应链影响

    论文所用T1和公司介绍的T2都依赖英伟达算力,T2搭载2070 TFLOPS的英伟达Thor。国产人形机器人的机载AI仍绑定英伟达边缘处理器,这一敞口值得持续关注,也为国产边缘AI芯片留下替代空间。

    方法本身运行64维状态的小型策略,推理需求不高。训练依赖通用仿真和PPO,瓶颈由算力转向传感器模型和运动数据。国内摄像头模组和关节执行器厂商若能提供缺陷特性数据,将更具竞争力。

  5. 05

    后续看点

    关注2027年RoboCup端到端学习控制器是否成为主流,以及清华和字节跳动Seed是否把虚拟感知思路从足球扩展到多物体的手部操作。

    同时关注Booster Robotics的融资、定价和商业部署消息,以及其Booster Studio开发环境能否形成可与英伟达或宇树平台比肩的开发者生态。

  6. 06

    分析师观点

    核心判断:在仿真中建模真实传感器缺陷,正成为视觉驱动人形机器人技能的现实路径;Booster在科研市场的地位是真实但尚未变现的资产。置信度:中。

    方法经同行评审和真实比赛验证,但任务较窄、基线为规则方法,占有率数据来自公司,因此置信度为中。若出现操作任务成果和商业订单,置信度将上升。

  7. 07

    值得追问的问题

    与其他端到端学习策略而非规则流水线相比表现如何?约90%射门成功率背后的试验次数是多少,在不同位置差异多大?

    虚拟感知方法能否扩展到多种物体和灵巧手?Booster收入中科研和赛事客户占比多少,商业部署计划如何?