让机器人挪一个纸箱,它会用夹爪。让一个人挪同一个箱子,他会先抵在胸口,再夹进腋下,腾出一只手去开门。差别不在力气,也不在感知——人把整个上半身当成了一块操作面,机器人没有。

亚马逊、加州大学圣地亚哥分校与密歇根大学的一篇论文——Whole-Body Dexterity(WBD),arXiv 2610.22184——正面处理了这个差距,而且今年就在真机上把大部分差距补上了。

一句话看结果

在真实的 Unitree G1 上,做全身操作任务——把篮球移到肩部、把纸箱夹进腋下、从货架搬到桌上放下——蒸馏后的 WBD 控制器 50 次试成功 45 次,90%。

同一台机器人、同一批任务的基线:

  • 直接重定向:18%(50 次中 9 次)。
  • 通用全身控制器(SONIC):4%(50 次中 2 次)。

注意这个对比的性质。这不是仿真排行榜上的 90% 对 4%,而是同一台物理人形机器人上的对比,而且基线大多在第一步就断了——建立稳定支撑这一步。

只用末端执行器,是结构性的上限

三个约束叠在一起,每一个都解释了为什么纯夹爪范式会撞天花板。

力矩。 一个 30 厘米的纸箱握在掌心,质心离腕关节有一整个前臂的距离,腕关节要持续承担这个力矩。抵在胸口,同样的质量被摊到一个接触面上,载荷顺着躯干导走。这不是人学来的技巧,这正是人类本能这么做的原因。

可达空间。 只用手,物体可达位置是以肩为球心的一层壳。允许用腋下、肩部、胸前、后背,物体可以出现在躯干周围的六个方向——包括正前方那块区域,而那恰恰是人搬东西时最常用的位置。

稳定性。 抓取一旦失接触就失败。身体顶住时,短暂失去手臂接触还能靠摩擦和躯干撑住。

底下还有一层”提法”问题。以前的工作说”全身”,指的不是多条手臂协同控制手中的物体,就是持续把重物抱在胸前。两者都没有把接触当作一种可以用任意连杆建立和释放的通用能力。这才是真正的重新定义。

一个让它跑通的思维模型

论文的核心想法很漂亮:人形机器人就是一只指头很少的手。

一只手通过手指步态(finger gaiting)转动一支笔——按顺序安排接触,几根手指支撑、另几根换位。WBD 做的是身体步态:物体从双手前握变成右臂腋下夹持,靠的是安排哪些身体连杆在什么时候支撑它。重定位变成了一连串跨身体区域的重新抓握,而不是一次搬运。

难的地方在于:人形的独立支撑点比手少得多。放开一只手臂,另一只必须先把物体抵在躯干上撑住;换握需要快速重组、滚动或滑动接触。

四步流水线

  1. 全身抓取生成。 把躯干当成网格并切分成命名分区——因为 G1 的躯干四面都能接触,不分区的优化会让所有接触坍缩到最容易找到的那一面。候选抓取用可微力闭合残差生成,再在仿真里用 4 倍重力加持续力扰动做激进过滤。结果:251 万个仿真稳定全身抓取,物体中心位置在躯干周围平均覆盖 90.1%。
  2. WBD-EX 专家,任意到任意。 每个物体一个 RL 专家,用 PPO 在目标条件 MDP 上训练,目标只由物体位置 + 握持模式(左臂/双臂/右臂)指定,刻意不告诉它关节位形和物体朝向——逼它自己想办法把东西从一只手交接到另一只手。两个设计细节很要命:目标距离课程从 2 厘米逐步拉到 8 厘米;以及”非活跃手臂必须完全离开物体“的约束,这一条才是逼出完整臂到臂交接(而不是两条手臂一起抱着)的关键。
  3. 热启动。 先训球体专家,再用它热启动立方体、棱柱、圆柱。这本来是个省 GPU 的决定,但带来质量副作用:从零训练棱柱专家又慢又差。
  4. 蒸馏成一个控制器。 专家轨迹(27.4 万条轨迹,约 8.73 亿帧)蒸馏为单一策略:条件扩散模型生成关键点运动,逆动力学网络转成关节目标。输入是本体感知 + 一个 5 维物体几何描述符——对数排序的包围盒边长、对数体积、球形度——在真机上用实测尺寸算得。不需要特权物体状态,不需要逐帧物体位姿。

最后这一点,才是真机结果能成立的关键工程决定。在工厂里跟踪物体的精确三维位姿很不可靠;用卡尺能量出来的五个数字描述它,很可靠。

它精确地在哪里失败

论文没有藏接缝,而接缝正是部署决策发生的地方。

  • 放置是最弱的一环。 长时序货架任务里,WBD 抓取 9/10、搬运 9/10、取出 9/10——放置只有 7/10。十次里有三次在最后一步失接触。一只把箱子搬了半个车间、最后在桌上放丢了的夹爪,并不算完成任务。
  • 物体集合是基本形。 15 个物体:球、立方体、棱柱、圆柱,尺寸 80–240 毫米。袋子、织物、异形铸件、任何会变形或质量会移位的物体都没覆盖。真实纸箱是会变形的。
  • 回路里有人。 控制器是交互式运行的,由人类遥操作者给出粗略运动参考来引导。它是”精修器”,不是自主智能体——操作者出大方向,控制器补细节。这是一种合理且有用的分工,但它不是自主。
  • 腿被排除在外。 只用手臂和躯干接触。对站立式人形是合理选择,但也意味着地面高度的问题没被触及。

为什么这不止是一个演示

三条含义,按落地先后排。

硬件多了一行规格。 如果躯干是操作面,那么躯干的几何形状、表面摩擦和柔度就成了必须被指定、必须被生产管控的操作参数。一块中间有道 LOGO 缝的光滑塑料外壳,现在算功能缺陷,不算外观问题。这是对人形机器人整机厂的新要求,而且今天任何一份参数表里都没有这一栏。

夹爪的价值再次位移。 纯手部架构下,末端执行器承载了全部操作价值。在 WBD 里,末端只是若干接触点之一,身体负责支撑。商业含义是:灵巧手对精细作业仍然重要,但它不再是”怎么搬动这个重物”的答案。

进步来自提法,不来自模型。 这里没有新的基础模型。增益来自一个决定:把接触而不是抓取当作原语。这和代码即策略那条路给出的教训方向不同,但更便宜——任何有像样 RL 流水线和可用重定向基线的人形团队都能尝试,不需要订阅任何前沿模型。

接下来看什么

诚实的进度尺不是对篮球的 90%。而是:放置环节有没有改善;物体集合能不能从基本形走向真实包装;以及把遥操作者撤出之后成功率会不会塌。

按现有证据,WBD 是一个很强的操作原语,带着一个人工监督和一个宽容的物体集合。

这已经比大多数人形操作宣称能活下来的东西要多——而它的代价是一次提法的改变,不是一台新机器人。

延伸阅读

资料来源:全部性能数字、数据集规模与流水线细节,出自《Whole-Body Dexterity》,arXiv 2610.22184(Conor Mc Gartoll、An Dang、Pranay Thangeda、Arjun Gupta、Carolina Higuera、Nima Fazeli、Mustafa Mukadam、Manikantan Nambi;亚马逊、加州大学圣地亚哥分校、密歇根大学),2026 年 10 月。硬件:Unitree G1。关于规格、商业与提法的判断为本刊分析。

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