【摘要】具身智能的廣泛應用和持續(xù)優(yōu)化將帶動相關領域的技術創(chuàng)新和生產力提升，為社會帶來巨大的經濟效益。然而，具身智能零部件及整機在不同應用場景下的性能與質量問題，仍是制約其發(fā)展的關鍵瓶頸。構建場景驅動的具身智能標準體系，應以整體框架與標準制定為基礎，打造集成機器人計量校準、性能功能測試、產品認證的一站式平臺，進一步提升我國具身智能機器人產品性能與質量，加快推動我國具身智能機器人產品進入全球市場，從而在技術性與經濟性兩個方面提升我國具身智能的產業(yè)競爭力。
【關鍵詞】具身智能 標準制定 質量保證 供應鏈 場景驅動
【中圖分類號】 TP18/F49 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2025.10.009
【作者簡介】劉少山，深圳市人工智能與機器人研究院具身智能中心主任、研究員，世界青年科學院院士。研究方向為具身智能、機器人計算系統(tǒng)以及自動駕駛。主要著作有《Robotic Computing on FPGAs》等。丁寧，深圳市人工智能與機器人研究院常務副院長、研究員。研究方向為特種機器人與計算機視覺。主要論文有《CCRobot-V: A Silkworm-Like Cooperative Cable-Climbing Robotic System for Cable Inspection and Maintenance》等。
具身智能概述
具身智能是將人工智能嵌入機器人等物理實體，使其具備感知、學習和與環(huán)境動態(tài)交互能力的智能系統(tǒng)。[1]具身智能的理論起源于1991年，彼時羅德尼·布魯克斯（Rodney Brooks）發(fā)表的研究論文《沒有表征的智能》對智能進行了根本性的重新思考。[2]布魯克斯反對傳統(tǒng)觀點，即智能必須基于復雜算法或內部數據模型。他認為，智能行為可以直接從自主機器與環(huán)境的簡單物理交互中產生，而無需依賴預設的復雜算法。其核心觀點在于，智能系統(tǒng)不應首先處理抽象的內部表征，而應直接響應外部環(huán)境的刺激。
1999年，羅爾夫·普費弗（Rolf Pfeifer）和克里斯蒂安·謝爾（Christian Scheier）提出智能是行為主體的整個身體結構和功能的綜合體現，強調了身體對智能形成的根本影響，這一理論后來被稱為“具身智能”（Embodied Intelligence）或“具身認知”（Embodied Cognition）。[3]他們的核心觀點是，智能行為通過身體與環(huán)境的直接相互作用產生，而不僅僅是大腦內部的計算過程。這一觀點與傳統(tǒng)的大腦或計算中心的智能理解形成了鮮明對比。
從認知科學的角度來看，琳達·史密斯（Linda Smith）在2005年提出了“具身假說”（Embodiment Hypothesis）主張，認為人類的認知過程不僅僅是大腦內部的抽象思考，更是通過身體與物理環(huán)境的直接互動實現的。[4]這一觀點強調，身體不僅是感知世界的工具，更是影響和塑造認知結構的主體。具身假說還特別強調了環(huán)境在認知發(fā)展中的作用，認為環(huán)境的結構和特性不僅能夠提供感官輸入，還直接參與了認知能力的形成。
基于這些基礎研究，筆者總結了三個關于具身智能的原則：第一，具身智能系統(tǒng)無需依賴預定義的復雜邏輯來管理特定場景，而是能夠靈活應對多變的環(huán)境。第二，具身智能系統(tǒng)必須包含進化學習機制，使其能夠不斷適應運行環(huán)境，從而允許具身智能系統(tǒng)從經驗中學習，并隨著時間推移優(yōu)化其性能。第三，環(huán)境在塑造物理行為和認知結構方面起著關鍵作用。環(huán)境不僅是具身智能系統(tǒng)操作的舞臺，更是影響和塑造系統(tǒng)行為與認知發(fā)展的關鍵因素。
具身智能由于具備從環(huán)境中學習的能力，因此展現出高度的通用性，能夠快速滲透到各行各業(yè)，從而顯著提升生產力。[5]例如，傳統(tǒng)的工業(yè)機器人通常需要為特定任務進行編程和配置，調整過程繁瑣且耗時。而具身智能機器人可以通過與環(huán)境的互動自主學習，適應不同的生產任務。例如，在汽車制造中，具身智能機器人可以自主學習和適應不同車型的裝配要求，無需頻繁重新編程，大大提高了生產線的柔性和效率。
具身智能的廣泛應用和持續(xù)優(yōu)化將帶動各行各業(yè)的技術創(chuàng)新和生產力提升，為社會帶來巨大的經濟效益。然而，具身智能零部件及整機在不同應用場景下的性能與可靠性問題，仍是制約其發(fā)展的關鍵瓶頸，亟待通過建立標準體系來解決，這也是本文探討的重點。首先，各行業(yè)和應用場景的需求日趨多樣化，具身智能系統(tǒng)需要具備高度的適應能力。工業(yè)制造中的機器人需要應對復雜環(huán)境，而醫(yī)療領域的機器人則需要高精度和高穩(wěn)定性。如果零部件性能不穩(wěn)定，則可能影響整體系統(tǒng)的可靠性和實際應用效果。其次，具身智能整機的可靠性不足，現階段由于缺乏統(tǒng)一標準，不同廠商生產的零部件和整機在兼容性與可靠性上存在差異。這不僅增加了系統(tǒng)集成難度，也降低了其整體性能和穩(wěn)定性。
建立標準體系是解決這些問題的關鍵。具體來看，這一體系應涵蓋四個方面。一是建立性能標準，確保零部件和整機在各種環(huán)境下穩(wěn)定運行；二是建立兼容性標準，確保不同廠家生產的組件無縫集成；三是建立安全標準，確保系統(tǒng)在實際應用中的安全性和可靠性；四是建立測試與認證體系，對具身智能系統(tǒng)進行全面測試和認證，確保其符合相關標準和規(guī)范。這些措施將有助于提升具身智能的性能和可靠性，推動其在相關領域的廣泛應用。
我國在全球具身智能供應鏈的優(yōu)勢地位
2001年加入世界貿易組織后，中國迅速成為全球制造業(yè)大國，通過大規(guī)模生產顯著降低了工業(yè)產品價格。特別是2010年以來，中國通過大量政府激勵措施推動了智能電動汽車行業(yè)的發(fā)展。鑒于智能電動汽車和具身智能機器人供應鏈的合作關系，許多關鍵的智能電動汽車零部件制造商已轉向機器人領域，推動了中國具身智能產業(yè)供應鏈的成熟和發(fā)展。[6]
如圖1所示，目前具身智能機器人主要包括以下核心零部件。視覺傳感器：捕捉環(huán)境的三維幾何結構，對于機器人感知深度和距離、自主導航、識別物體和操作任務至關重要；力傳感器：測量施加在機器人上或由機器人施加的力，使機器人能夠以正確的力度抓取物體而不造成損壞，用以增強機器人的觸覺反饋和靈巧度；微型傳動系統(tǒng)：微型電機和執(zhí)行器，使精確的運動和控制成為可能；精密力控系統(tǒng)：高精度調節(jié)力輸出的先進系統(tǒng)，在機器人執(zhí)行精細任務的應用中（如裝配線或醫(yī)學手術），確保機器人能夠安全有效地執(zhí)行其功能而不造成傷害或損壞；關節(jié)模組：負責機器人不同部分的關節(jié)和運動的組件，使機器人能夠以人類般的靈活性和靈巧度移動；基礎大模型：具身智能機器人的大腦，使機器人能夠處理自然語言、識別物體并根據其對環(huán)境和任務的理解作出明智決策；機器人計算芯片：專為高效處理機器人算法而設計的硬件，使復雜模型的快速高效處理成為可能；機器人控制芯片：管理機器人系統(tǒng)操作的專用微處理器，確保機器人能夠順利執(zhí)行任務并迅速響應環(huán)境變化；云計算平臺：通過互聯網提供大量計算資源和存儲空間，在條件允許的情況下可從機器人中卸載繁重的任務。
如圖2所示，筆者匯總了具身智能零部件供應鏈的核心企業(yè)，并對這些企業(yè)在全球的分布進行了綜合分析。目前，中國在全球智能機器人供應鏈中的占比達38%，特別是在視覺傳感器和機器人關節(jié)模組等領域表現優(yōu)異，成本效益顯著。然而，這種優(yōu)勢主要體現在性價比方面，在關鍵零部件的性能與可靠性上仍與國際領先品牌存在較大差距。以視覺傳感器為例，盡管中國的產品在價格上具有顯著優(yōu)勢，但在分辨率、靈敏度和可靠性方面較之國際頂尖品牌仍有一定差距。例如，美國的FLIR公司在紅外熱成像技術方面處于領先地位，其產品在軍事和工業(yè)應用中因其卓越的性能和可靠性廣受社會認可，而國內同類產品在這些方面仍有較大提升空間。再如，微型傳動系統(tǒng)，中國的企業(yè)在生產成本和價格上具有明顯優(yōu)勢，但在精度、效率和使用壽命方面與日本的Nidec公司相比，仍存在差距。
因此，我國發(fā)展具身智能標準體系顯得尤為重要。標準體系的建立不僅有助于提高零部件的性能和可靠性，也有利于提高國內企業(yè)在國際市場上的競爭力。此外，統(tǒng)一的標準體系能夠促進企業(yè)之間的協(xié)作和技術共享，加速技術創(chuàng)新和產業(yè)升級，進一步縮小與國際領先品牌的差距。
具身智能的性能與質量問題
具身智能機器人產業(yè)鏈上游包括視覺傳感器、力傳感器、微型傳動系統(tǒng)、精密力控系統(tǒng)、關節(jié)模組、機器人計算芯片等硬件部分以及軟件系統(tǒng)。從長遠來看，包括運動控制及人工智能大模型等在內的軟件部分無疑最有價值，掌握相關技術，相當于掌控了具身智能機器人的中樞與大腦，并可主導相關產業(yè)發(fā)展方向。但近期成本占比更高的是視覺傳感器、力傳感器、微型傳動系統(tǒng)、精密力控系統(tǒng)、關節(jié)模組等核心零部件，占比超過70%。下文選取具身智能機器人零部件組成部分中的減速器、電機為例，進行國內外產品質量及性能的對比分析。
減速器。在具身智能機器人領域，減速器與電機、傳感器、驅動器等構成關節(jié)執(zhí)行器?，F階段，我國仍未完全掌握部分核心技術，行業(yè)整體水平較之國際一流水平仍有差距，國內產品性能及可靠性初步達到國際主流水平，但國內產品主要集中于中低端應用，高端市場大部分由國外產品占據。[7]
衡量精密減速器的主要指標包括：扭轉剛度、傳動精度、啟動轉矩、空程、背隙、傳動誤差、傳動效率等?？傮w而言，國內產品的短板主要表現在兩個方面：一是產品系列不完備。日本某供應商具備全系列產品，基本上可以應用于所有領域，而國內產品系列還有待完善。二是匹配性有待提升。國產減速器在實際使用環(huán)境中的性能與實驗室性能無法完全匹配，個別產品存在漏油、精度降低等情況，這是阻礙國產減速器進軍高端市場的原因之一。[8]
電機。電機主要為具身智能機器人各種動作和姿態(tài)的實現提供動力，具備減速、傳動、提升扭矩等功能。無框力矩電機和空心杯電機是具身智能機器人重要的電機部件，而在該領域我國企業(yè)與國際頭部企業(yè)仍存在較大差距。具體來說，國內產品在無框力矩電機的轉矩密度方面與國外高端無框力矩電機仍存在差距；在空心杯電機方面，國外廠商采用一次性繞制成型技術，掌握了壁壘線圈繞組設計和加工、壁壘繞線設備技術等核心技術，而國內企業(yè)主要用繞卷式生產，工藝繁瑣且自動化程度低，性能與國外產品存在較大差距，且繞線機一般只能繞制尺寸較小、線徑較細、形狀單一的線圈，無法滿足大功率空心杯電機的要求。[9]
以上所提及的具身智能關鍵零部件方面的問題，使得國內廠商傾向于選擇性能更佳的國外零部件。這不僅阻礙了國內企業(yè)在具身智能產業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)的發(fā)展，降低了產業(yè)附加值，而且削弱了國產具身智能產業(yè)鏈的自主性和整體競爭力。同時，技術上的差距還使得國內企業(yè)較為依賴進口關鍵零部件或技術，這不僅提高了生產成本，還可能因國際貿易政策的變化而使供應鏈面臨中斷的風險。尤其值得警惕的是，具身智能技術未來在國防安全領域的重要性不言而喻，其重要零部件對國外產品的過度依賴可能使國家在關鍵時刻陷入戰(zhàn)略上的被動。
因此，實現具身智能產業(yè)鏈關鍵零部件和技術的自主化顯得尤為重要與迫切。在此背景下，構建完善的具身智能相關標準體系成為有效的解決方案，將有助于引導和規(guī)范國內產業(yè)的發(fā)展，縮小與國際先進水平的差距。
具身智能全場景多層級標準體系
如上所述，具身智能機器人在與環(huán)境的互動中學習，具備很強的通用性，可以被應用于多種場景。如圖3所示，具身智能全場景多層級標準體系覆蓋核心零部件、機器人整機、機器人應用場景以及多場景的群體智能多個層級，從而在每個層級上確保功能的全面覆蓋以及性能的領先性。
在零部件與整機標準中，通過規(guī)范零部件產品的定義、性能指標以及試驗方法，為相關的企業(yè)或檢測機構提供標準依據，為零部件和整機的性能與質量評價提供技術依據，為客戶在選擇產品時提供科學的評價指標，從而促進行業(yè)的規(guī)范化。在應用場景標準中，側重于場景對具身智能機器人的特殊要求。例如，應用于工業(yè)場景的具身智能機器人，需結合工業(yè)機器人的用途和工作環(huán)境，針對機械臂、移動平臺等各自特點，規(guī)范其在安全持續(xù)運行、噪聲、電磁兼容性、環(huán)境條件和可靠性等方面的技術性能要求和試驗方法。在群體智能標準中，則需要考慮具身智能機器人多機協(xié)同的智能交互和協(xié)同能力，規(guī)范其多機協(xié)同分布式環(huán)境下的性能指標和評價方法。
具身智能機器人的發(fā)展趨勢主要體現在兩個方面：第一，具身智能機器人的應用場景越來越多樣化，涵蓋了工業(yè)自動化、家庭服務、農業(yè)、特種作業(yè)等多個領域，這些場景對機器人的性能、功能和可靠性提出了不同的要求。全場景多層級標準體系可以根據不同應用場景的具體需求制定相應的標準，確保機器人在各種環(huán)境中都能穩(wěn)定運行并完成預定任務。第二，多技術集成是具身智能機器人發(fā)展的另一大趨勢。隨著覆蓋場景的不斷擴展，具身智能機器人系統(tǒng)變得越來越復雜和智能。全場景多層級標準體系可以通過制定不同層級的標準，從基礎技術—系統(tǒng)集成—具體應用—群體智能，全面覆蓋各個層面的要求，促進技術創(chuàng)新和優(yōu)化。
具身智能標準體系建設的重要性。標準體系的建設對于各個行業(yè)領域乃至國家來說都至關重要，關系到整個社會的有序發(fā)展和效率提升。在制造業(yè)中，標準體系可確保產品符合安全要求，防止因產品質量問題導致的事故和傷害。標準化的流程與操作可以減少錯誤和重復工作，提高生產效率和工作效率。國際標準的建立促使不同國家和地區(qū)的產品能夠更容易被接受和交易，進而促進了國際貿易的發(fā)展。通過標準體系，消費者可以更清楚地了解產品的性能和質量，作出更明智的購買決策。同時，標準體系為新技術和新產品的開發(fā)提供了框架和指導，有助于創(chuàng)新的快速實施和推廣，加速技術迭代和升級。標準化的組件和流程可以降低生產成本，提高經濟效益。
以通信行業(yè)的5G技術為例，在5G統(tǒng)一標準體系形成之前，不同廠商和國家在技術路線選擇上存在分歧，缺乏統(tǒng)一的技術和標準指導，導致在5G技術的研發(fā)和部署上出現多個不同的方向和技術實現，增加了行業(yè)協(xié)作的復雜性和成本。隨著3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計劃）等國際標準化組織的努力，5G標準體系得以建立并逐漸統(tǒng)一，為行業(yè)的健康發(fā)展奠定了基礎。
標準體系的建立是移動通信行業(yè)從零到萬億美元市場發(fā)展的制勝法寶。以早期國內汽車產業(yè)為例，由于國際上相關標準體系以歐美日為主，國內缺乏統(tǒng)一的技術標準和規(guī)范，汽車制造商傾向于采用不同的技術和零部件標準。這不僅加劇了技術壁壘，增加了生產成本和維修難度，也限制了技術創(chuàng)新和產業(yè)升級的速度。不同汽車制造商為鞏固自身的標準而生產互不兼容的零部件，導致了生產效率的降低及資源浪費。此外，缺乏與國際接軌的標準體系成為出口貿易的一大障礙。由于國內標準與國際標準存在差異，早期國內汽車產品在國際市場上面臨認證困難、技術壁壘等問題，從而限制了其國際競爭力的提升。
由此觀之，建立完善的標準體系對于推動產業(yè)發(fā)展、提升企業(yè)競爭力至關重要。制定與國際接軌的高標準體系，可以促進技術創(chuàng)新、引領產業(yè)協(xié)同發(fā)展，降低企業(yè)成本、提高產品質量，從而更好地參與國際競爭，實現高質量發(fā)展。
根據高工產業(yè)研究院（GGII）預測，在具身智能最重要的賽道——人形機器人方面，預計2024年至2030年全球人形機器人銷量將從1.19萬臺增長至60.57萬臺，對應市場規(guī)模將從2024年的10.17億美元提升到2030年的150億美元。我國在該領域的年均增速將高于全球平均水平，2024年至2030年中國人形機器人銷量將從0.40萬臺左右增長至27.12萬臺。預計2024年中國人形機器人市場規(guī)模為21.58億元，到2030年將達到近380億元。[10]可以預見，具身智能相關標準體系以及與國際接軌的高標準體系的建立完善，有利于推動具身智能相關產業(yè)技術創(chuàng)新、引領產業(yè)協(xié)同發(fā)展，促進國產化替代，建立我國自主可控的產業(yè)標準和生態(tài)。
具身智能標準體系現狀。具身智能系統(tǒng)的安全性至關重要，因為這些系統(tǒng)通常在與人類近距離接觸的情況下運行，任何故障或意外行為都可能導致嚴重傷害。[11]具身智能領域發(fā)生的安全問題通常源于系統(tǒng)設計不當，如目標函數設置錯誤或學習過程中的數據污染等問題。
具身智能的可靠性同樣重要，涉及物理組件的耐用性和系統(tǒng)在各種運行條件下的穩(wěn)定性能。[12]軟件的穩(wěn)定性要求嵌入式人工智能算法和軟件在運行時不會出現崩潰或重大錯誤，而容錯機制則可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時進行自我修復，將其對性能和安全性的影響降至最低。
具身智能的性能標準包括任務的準確性和速度以及資源使用的效率，這些標準確保系統(tǒng)在高效執(zhí)行功能的同時，不消耗過多的能源或處理能力。[13]可用性標準則確保具身智能系統(tǒng)在與人類用戶互動時便于使用、易于訪問，并滿足不同用戶的需求。
目前，具身智能系統(tǒng)的發(fā)展仍處于起步階段，尚缺乏全面的標準框架予以規(guī)范。具身智能系統(tǒng)與智能電動汽車在復雜性和安全要求方面有許多相似之處，兩種系統(tǒng)都依賴于復雜的傳感器、執(zhí)行器和控制算法，在動態(tài)環(huán)境中執(zhí)行復雜任務。因此，智能電動車的標準框架可以為具身智能系統(tǒng)的標準制定提供借鑒。
智能電動車的標準框架由多項標準組成，涵蓋了從部件到整個系統(tǒng)的全面指導。例如，ISO 6469和IEC 62133關注電池安全，[14]ISO 26262規(guī)范電氣和電子系統(tǒng)的功能安全，[15]而ISO 21434針對道路車輛的網絡安全進行規(guī)范。[16]這些標準確保了智能電動車核心零部件與整機的安全和性能。在此基礎上，具身智能系統(tǒng)的標準框架可以借鑒智能電動車的標準，構建自身的零部件和整機標準體系。
與智能電動車不同的是，具身智能系統(tǒng)的可用性更為關鍵，因此需要發(fā)展相應的標準以滿足用戶交互的需求。ISO 9241系列標準提供了交互式系統(tǒng)的設計指導，但具身智能系統(tǒng)的可用性標準尚需進一步發(fā)展。[17]此外，由于具身智能系統(tǒng)可以應用于多種場景，如人形機器人在智能制造和家庭服務中的不同應用，因此需要定義并評估其在各應用場景中的性能。例如，ISO 18497規(guī)定了農業(yè)自動化機械的安全和性能要求，這種方法可以用來評估農業(yè)機器人在實際應用中的能力和局限性。[18]
總體而言，具身智能系統(tǒng)在各個方面尚缺乏全面的標準體系予以規(guī)范。盡管在零部件和整機方向可以借鑒智能電動車的標準體系，但其在應用場景標準體系和群體智能標準體系方面仍基本處于空白。筆者建議我國優(yōu)先發(fā)展具身智能應用場景標準體系和群體智能標準體系，從而通過產業(yè)優(yōu)勢和應用場景迅速占領具身智能國際標準的高地。
具身智能應用場景標準體系。具身智能零部件與整機的標準可以由具身智能廠商領銜定義，而應用場景的標準則需要由具身智能的應用方來定義，這也是二者在標準制定過程中的核心差異。
當前，具身智能機器人可應用于工業(yè)、服務、航天、海洋和電力等多個領域。例如，在汽車制造場景中，工業(yè)流水線機器人通過先進的視覺識別技術實現輪胎輪轂的高精度位姿識別，確保裝配過程的生產效率。在航天領域，精密裝配機器人通過力覺與觸覺感知技術，完成復雜操作，提升航天設備的可靠性和精度。在海洋領域，海纜清理維護自主導航作業(yè)機器人通過聲吶系統(tǒng)和慣性測量單元精確執(zhí)行任務，有效解決海纜定位、檢測和維護的難題。在電力領域的高壓輸變電線路除冰場景中，除冰機器人通過智能作業(yè)系統(tǒng)和高效的除冰技術，確保電力傳輸的安全穩(wěn)定。
在目前的發(fā)展階段，每個行業(yè)的潛在具身智能機器人使用方都應該積極定義各自使用場景的機器人使用標準。例如，針對目前電力行業(yè)掛接地線人工操作風險高、效率低的現狀，變電站500kV輸電線路檢修作業(yè)可以使用具身智能人形機器人，從而降低人員操作風險，提升掛接地線自動化作業(yè)水平，實現檢修作業(yè)的數字化與智能化。場景的標準化要求人形機器人符合變電站安全作業(yè)章程和高空作業(yè)底盤配重要求；通過雷視融合導航系統(tǒng)，實現檢修作業(yè)線路的精準定位和導航；通過基于電磁感應的非接觸驗電技術，實現掛接地線機器人安全作業(yè)范圍的智能感知；通過基于模仿學習的雙機械臂協(xié)作系統(tǒng)，最終實現掛接地線自動化作業(yè)。
具身智能群體智能標準體系。在具身機器人應用場景標準體系的基礎上，筆者建議建立群體智能標準體系，通過多機器人多場景協(xié)同完成如城市管理、公共安全、交通管理等復雜的多場景組合任務。以城市管理為例，群體智能機器人可以在公共設施維護、垃圾處理等多個場景中發(fā)揮重要作用。
公共設施巡檢機器人和維護機器人負責定期巡檢城市公共設施，如路燈、電線桿、下水道、公共座椅等。巡檢機器人配備攝像頭和多種傳感器，能夠檢測設施的外觀和功能狀態(tài)，在發(fā)現問題后及時將數據上傳到管理中心。維護機器人在接到指令后，執(zhí)行具體的維修任務。這些機器人的作業(yè)水平需要滿足《城市道路照明設計標準》（CJJ 45-2006）等行業(yè)標準。
垃圾處理機器人包括智能垃圾車和垃圾分類機器人。智能垃圾車負責收集和運輸城市垃圾，配備GPS和路徑規(guī)劃系統(tǒng)，能夠高效地完成垃圾收集任務。垃圾分類機器人則負責在垃圾處理中心對垃圾進行自動分類，利用視覺識別和機械臂技術，將不同類型的垃圾分揀到相應的處理區(qū)域。這些機器人的作業(yè)水平需要滿足《城市生活垃圾收集運輸技術規(guī)范》（CJJ 205-2013）等行業(yè)標準。
道路清潔機器人包括清掃機器人和灑水機器人。清掃機器人配備清潔刷、吸塵裝置和垃圾收集箱，負責城市道路、廣場、公園等區(qū)域的地面清潔。灑水機器人配備水箱和噴灑系統(tǒng)，負責清洗地面和降低空氣中的揚塵。這些機器人的作業(yè)水平需滿足《城市道路清掃保潔質量標準》（CJJ/T126-2022）等具體標準。灑水標準需根據季節(jié)和天氣情況靈活調整，以確保地面清潔和空氣質量。
在執(zhí)行不同城市管理任務的基礎上，可通過標準化管理實現機器人跨場景協(xié)同水平的提升。第一，數據標準化可以確保不同類型的機器人在不同場景中共享和理解相同的數據。例如，清潔機器人收集的數據可以通過統(tǒng)一的接口和協(xié)議上傳到云平臺，與公共設施巡檢機器人共享，從而在檢測到環(huán)境異常時自動調度巡檢機器人進行進一步檢查。第二，任務分配和調度標準化通過標準化的任務分配和調度算法，確保機器人能夠根據實時情況動態(tài)調整工作任務。比如，在道路清潔場景中，清掃機器人和灑水機器人可以根據標準化的調度系統(tǒng)，合理安排清掃和灑水的順序與區(qū)域，避免重復工作，提高工作效率。
量化協(xié)同水平可以通過以下指標進行評估：首先，通過比較單個機器人和多個機器人協(xié)同工作完成同一任務所需的時間，量化協(xié)同工作的效率提升。例如，將測量清掃機器人和灑水機器人協(xié)同完成整個道路清潔任務所需的時間與單個機器人獨立工作的時間進行對比并制定優(yōu)化方案。其次，通過評估機器人在協(xié)同工作時的資源利用情況，量化協(xié)同工作的資源優(yōu)化程度。最后，通過協(xié)同穩(wěn)定性評估機器人在不同場景下協(xié)同工作的穩(wěn)定性，包括通信穩(wěn)定性、數據傳輸的可靠性和任務執(zhí)行的一致性。
通過這些多場景組合，群體智能機器人可以全面提升城市管理的效率和質量，為市民提供更加舒適、安全和便利的生活環(huán)境。群體智能標準體系的建立，不僅有助于規(guī)范機器人的操作，確保其性能穩(wěn)定、可靠，而且有利于推動智能城市的建設和發(fā)展。
具身智能標準體系發(fā)展建議與展望
鑒于具身智能同時兼具人工智能與機器人技術的顯著特點，其標準體系構建可參考以上兩大領域。同時，建議結合具身智能的特性和實際需求，從具體行業(yè)應用、地方等層面制定更為適用的體系。2016年5月，為加快推進智能制造標準體系建設，加強部門間統(tǒng)籌協(xié)調，國家標準化管理委員會等有關部門組織全國專業(yè)標準化技術委員會、相關研究機構、企業(yè)、專家成立國家智能制造標準化協(xié)調推進組、總體組和專家咨詢組。2017年5月，國家標準化管理委員會等四部門組織制定了《國家機器人標準體系建設指南》。2021年底，全國機器人標準化技術委員會（SAC/TC591）成立，對于進一步完善機器人標準體系，加強機器人研發(fā)領域的國際合作發(fā)揮了重要作用。2024年6月，工業(yè)和信息化部等四部門印發(fā)的《國家人工智能產業(yè)綜合標準化體系建設指南（2024版）》出臺相關指導意見，[19]指出具身智能作為關鍵技術的組成部分，需“規(guī)范多模態(tài)主動與交互、自主行為學習、仿真模擬、知識推理、具身導航、群體具身智能等標準”。
有鑒于此，構建場景驅動的具身智能標準體系應以整體框架與標準制定為基礎，細化零部件相關標準體系，注重標準的融合性，并通過建立通用的評測體系、具體的性能測試及安全評估方法等手段全面評價具身智能系統(tǒng)的性能和安全性，通過系統(tǒng)專業(yè)認證推動行業(yè)內的標準化和規(guī)范化以及相關標準的執(zhí)行和推廣，從而為具身智能技術的健康發(fā)展提供有力支撐，并推動相關產業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新和進步。
如圖4所示，基于對具身智能標準體系發(fā)展提出的具體建議與展望，應加快構建集成機器人計量校準、功能性能測試、產品認證的一站式平臺，進一步提升我國具身智能機器人產品性能與質量，加快推動我國具身智能機器人產品進入全球市場，從而在技術性與經濟性兩個方面提升我國具身智能的產業(yè)競爭力。
計量服務是標準體系的精確支撐。計量服務包括對傳感器、執(zhí)行器和控制系統(tǒng)的精度校準，以確保所有測量設備和儀器符合國際計量標準。通過提供校準證書，其能夠為具身智能機器人的產品質量和測試結果提供可靠依據。
測試服務是驗證標準實施效果的手段。測試服務將提供全面的具身智能機器人功能以及性能測試，包括核心零部件和整機的功能驗證和可靠性測試，確保產品符合標準。測試服務涵蓋環(huán)境適應性測試、壽命測試、抗干擾測試、負載測試等，確保具身智能機器人在各種工況下的穩(wěn)定性和可靠性。
認證服務是標準體系實施的保障。認證服務將協(xié)助具身智能企業(yè)進行產品認證，提供從申請到審核的全程指導，加快推進具身智能產品的市場準入，推動具身智能企業(yè)在全球市場上獲得認可。
標準體系與計量、測試和認證一站式服務相輔相成，兩者的發(fā)展是一個迭代進化的過程。一方面，標準體系提供了明確的技術規(guī)范和質量要求，沒有標準體系，測試和認證就失去了依據，計量服務也難以保證其準確性和一致性。另一方面，在計量服務過程中，如果收到某些標準規(guī)定的測量方法、參數不夠精確或計量難以重復的反饋，將有助于標準體系技術參數的修訂。測試服務通過實際測試，提供了大量關于產品性能、可靠性和安全性的數據，這些數據有助于提升標準體系的覆蓋率。認證服務在執(zhí)行過程中，可能會遇到標準規(guī)定不明確、執(zhí)行難度大或與實際情況不符等問題。這些問題的發(fā)現和反饋，對于標準體系的迭代和改進具有重要作用。
綜上所述，通過嚴格的計量、測試和認證的一站式服務來實施具身智能標準體系，有利于提升產品在國內外市場的技術競爭力。特別是認證服務的全程指導和支持，能夠顯著縮短具身智能產品的市場準入時間，提高市場響應速度。
（本文系廣東省深圳市龍崗區(qū)深圳創(chuàng)新“十大行動計劃”配套項目的階段性成果，項目編號：LGKCSDPT2024002）
注釋
[1]S. S. Liu; S. Wu, "A Brief History of Embodied Artificial Intelligence, and Its Future Outlook," 29 April 2024, https://cacm.acm.org/blogcacm/a-brief-history-of-embodied-artificial-intelligence-and-its-future-outlook/.
[2]R. A. Brooks, "Intelligence Without Representation," Artificial intelligence, 1991, 47(1-3).
[3]R. Pfeifer; C. Scheier, Understanding Intelligence, 2001, Cambridge: MIT Press.
[4]L. B. Smith, "Cognition as a Dynamic System: Principles from Embodiment," Developmental Review, 2005, 25(3-4).
[5]S. S. Liu, "Shaping the Outlook for the Autonomy Economy," Communications of the ACM, 2024, 67(6).
[6]"China's Edge in the AI Robotics Race Lies in the Greater Bay Area," South China Morning Post, https://www.scmp.com/comment/china-opinion/article/3255998/chinas-edge-AI-robotics-race-lies-greater-bay-area.
[7][9][10]高工咨詢、高工移動機器人：《中國人形機器人產業(yè)發(fā)展藍皮書（2024）》，2024年。
[8]趙玥煒、毛冠錦：《關節(jié)執(zhí)行器：受益人形機器人發(fā)展，國產化有望加速》，《 海通證券研報》，2024年5月17日。
[11]D. Amodei et al., "Concrete Problems in AI Safety," 2016, arXiv preprint arXiv:1606.06565.
[12]Z. S. Wan et al., "The Vulnerability-Adaptive Protection Paradigm," Communications of the ACM, 2024, 67(9)
[13]Y. Y. Huang et al., "Corki: Enabling Real-time Embodied AI Robots via Algorithm-Architecture Co-Design," 2024, arXiv preprint arXiv:2407.04292.
[14]ISO 6469-1: 2019: Electrically Propelled Road Vehicles — Safety Specifications — Part 1: Rechargeable Energy Storage System (RESS); IEC 62133: Safety Testing for Lithium Ion Batteries.
[15]ISO 26262: Functional Safety Standard for Modern Road Vehicles.
[16]ISO/SAE 21434: 2021: Road Vehicles — Cybersecurity Engineering.
[17]ISO 9241-20:2021: Ergonomics of Human-System Interaction.
[18]ISO 18497: 2018: Agricultural Machinery and Tractors — Safety of Highly Automated Agricultural Machines — Principles for Design.
[19]工業(yè)和信息化部：《四部門關于印發(fā)國家人工智能產業(yè)綜合標準化體系建設指南（2024版）的通知》，2024年7月2日，https://wap.miit.gov.cn/zwgk/zcwj/wjfb/tz/art/2024/art_e8ebf5600ec24d3db644150873712c5f.html。
責 編∕張 貝 美 編∕周群英
Overview of Embodied Artificial Intelligence Standards Systems
Liu Shaoshan Ding Ning
Abstract: The widespread adoption and continuous advancement of embodied artificial intelligence are poised to drive technological innovation and boost productivity across various industries, delivering significant economic benefits to society. However, the performance and quality of embodied artificial intelligence components and systems in diverse application scenarios remain critical bottlenecks hindering their development. To address this, a scenario-driven standardization system is essential. It is necessary to build a comprehensive framework that integrates robot metrology and calibration, performance and functionality testing, and product certification. Such a one-stop platform would significantly enhance the performance and quality of embodied artificial intelligence robots in China, accelerating their entry into the global market. By doing so, it would strengthen China's industrial competitiveness in embodied artificial intelligence, both technically and economically, fostering leadership in this rapidly evolving field.
Keywords: embodied artificial intelligence, standardization, quality assurance, supply chain, scenario-driven methodology
