启元机器人HIL-UMI:后训练成本怎么降,数据采集快5.63倍
这一探索与启元机器人的技术路线相契合

AI 正从数字世界迈向物理世界。能在真实环境里感知、推理并执行任务的物理 AI(Physical AI),被看作人工智能的一条重要去向。但物理 AI 要上规模,卡点不只在整机量产,真实场景里的数据开销、试错代价和任务泛化同样棘手。机器人能不能应付复杂环境、把实际任务干下来,成了研发和商业化落地的关键。
顺着这个方向,上纬新材把个人机器人当作切入口,本体、数据、模型三条线一起推。旗下启元机器人已经拿出启元 Q1、启元T1 两款消费级个人机器人,还把目光投向家庭等真实场景,试着让机器人从陪人聊天走到真正干活。近期,启元机器人首席科学家董豪牵头完成了 HIL-UMI 研究,引来不少关注。团队把“人在环路后训练”(Human-in-the-Loop Post-training)和便携式 UMI 数据采集拼到一起,不用真机执行也能采数据,再靠迭代训练把操作能力提上去,性能逼近100%,为压低后训练成本探出一条路。

HIL-UMI 是启元机器人搭建个人机器人物理 AI 能力的关键一环,想解决的是怎样用更便宜的数据闭环,让机器人在真实的家里持续学习、纠错和泛化。本体量产给了机器人身体,生态技能给了能力入口,HIL-UMI 补的则是物理 AI 的“真实世界学习闭环”:机器人在低成本数据里找出薄弱环节,迭代策略,提升泛化。
这条路和启元机器人的技术路线对得上。以个人机器人为起点,公司在围绕本体、数据、模型协同推进研发,希望机器人在真实场景里多干一些任务,再一步步走向商业化。物理 AI 要从屏幕走进现实,靠的正是本体、数据和模型三方面配合:本体提供身体,数据提供真实世界经验,后训练让模型在行动中不断进化。
过去一年,具身智能圈里聊 Scaling Law,大多盯着预训练,想用更大规模、更多样的数据训出泛化更强的基础模型。可机器人一旦走进真实场景,物理 AI 的竞争就从预训练模型能力挪到了真实场景的后训练效率上。怎样用经济、高效的后训练把泛化能力再往上提,也成了重要的研究方向。
HIL-UMI 的探索,也照出董豪长期盯的问题:摸清具身智能的 Scaling Laws,做出经济高效、通用多能的机器人系统。对想进家庭的机器人来说,泛化就是能适应不一样的物品、环境和任务。董豪在接受《42号电波》采访时说,团队正在推进面向家庭作业智能的新设计,希望机器人真能揽下收衣服、叠衣服、整理物品这些家务。他还提到“横向 Scaling Law”的设想,盼着机器人掌握的任务越多,学新任务要用的数据量能一点点降下来。
从 HIL-UMI 的技术探索,到面向家庭的作业智能,启元机器人及董豪团队近期研究里有几个重点值得梳理。
物理 AI 落地卡在哪,后训练怎么让机器人从单任务走向通用能力
1.从数据规模到任务规模,董豪提出具身智能的二维 Scaling Law
以往具身智能摸索 Scaling Law,主要围着模型规模、预训练数据量和数据多样性转,指望靠扩大训练规模拿到泛化更强的基础模型。董豪把注意力往后训练上挪了一步,提出“任务数量—数据量”的二维 Scaling Law,关心的是机器人掌握的任务越来越多之后,学新任务所需的数据量能不能渐渐减少。
照这条 Scaling 路径走,预训练负责打基础操作能力,后训练面向具体任务和环境,把成功率、纠错能力和执行可靠性提上去。机器人若能拿已有任务攒下的经验压低新任务的后训练成本,就有机会用更低的代价扩展通用操作能力。这正对应物理 AI 从单任务走向通用能力的关键:不能每学一个新任务,都从头采大量真实数据。
2.HIL-UMI将人在环路后训练与真机执行解耦,改变数据采集和策略优化流程
传统监督微调(SFT)靠任务示范更新模型参数,可静态数据很难覆盖机器人实际执行时碰到的异常状态。过去的 HG-Dagger 及其衍生后训练方法能覆盖这些异常:把机器人放进真实环境干活,一出错就由人接管纠错,再把错误数据回流去训练模型。这类方法能针对模型短板优化,问题是依赖真实机器人反复执行任务。要覆盖大量家庭环境,硬件部署、人工操作和数据采集的成本会迅速往上蹿。
团队因此提出把“人在环路后训练”(Human-in-the-Loop Post-training)和便携式 UMI 数据采集结合起来的学习方法。人拿着便携设备采集时,出了问题也能收到提示,再用新增经验更新模型。这种范式把规模化的成本大幅压低,成功率和规模化后训练的难题可以一并解决。
HIL-UMI 的关键创新,在于把交互式后训练的数据采集和真实机器人执行拆开,同时让模型参与数据筛选和后续训练。
具体来看,研究用 UMI 便携式数据采集设备,让人手持夹爪做操作示范,采集现场不必摆整台机器人。另一边,VLA 模型接收相同的视觉观察,预测自己会采取的动作,再用 Energy Score 比较模型预测和人类操作的差异,找出还没掌握好的状态,指导有针对性的数据采集。团队还加了任务进度优势估计器,评估动作对任务进展的贡献,并用优势条件行为克隆更新策略。模型更新后,下一轮采集继续盯着新的薄弱环节展开。
这样一来,HIL-UMI 在数据采集、数据筛选和模型优化三个环节上形成迭代流程,后训练对真机交互的依赖随之减少。
3.四项任务验证后训练效果,数据采集速度达到真机方法的5.63倍
研究团队在 Franka 机械臂上测了叠毛巾、清理桌面、叠积木和盖章四项任务。

同样的每轮新增数据预算下,HIL-UMI的任务进度评分(TPS)一路走高,整体压过普通UMI示范数据加监督微调(SFT)的做法。把优势估计机制拿掉之后,模型表现出现下滑,这也从侧面印证了该机制对后训练效果的贡献。
清理桌面这项任务里,HIL-UMI采数据的速度是真机HG-DAgger方法的5.63倍。
眼下HIL-UMI的验证还集中在单臂任务上。董豪团队正试着把它推到双臂、多机以及多地点数据采集上,目标是日后撑起大规模后训练。
这条路子给物理AI的规模化提供了一个技术选项:真实操作数据的采集成本降下来,数据利用效率提上去,机器人就有机会以更可控的投入持续学新任务,复杂家庭环境里的操作能力扩展也有了支撑。
物理 AI 下一站:从通用能力到家庭作业
1.从深度学习到具身智能,启元机器人首席科学家董豪兼顾技术研究与产业应用
启元机器人看重具身智能技术的实际应用与商业化落地,首席科学家董豪本人也是学术研究和产业实践两头都沾。
2012年从帝国理工学院硕士毕业后,董豪全职创业约三年,想把AI技术做成实际产品,也实打实体会了产品成本与商业竞争的压力。2015年,他回到帝国理工学院读博,方向是深度学习,期间开发了TensorLayer等开源工具。2019年博士毕业后,他进入北京大学,研究重心慢慢转到机器人操作、强化学习与策略泛化上。
最近几年,他把重点进一步延伸到具身智能Scaling Laws,想做出“经济高效、通用多能的机器人系统”(Economical and Versatile General-purpose Robot Systems)。
机器人能不能完成任务,已经不够了。用多少数据、多少时间、多少成本完成,才是董豪研究里逐渐摆到核心位置的问题。
在《42号电波》的采访中,他说得很直接:评价一项研究的重要标准,就是达到相同任务成功率要花多少时间和成本。这个取向,和启元机器人的产品目标对得上。
2.启元机器人以个人机器人切入物理AI,布局本体、数据与模型协同研发
2026年1月,董豪加入启元机器人,出任首席科学家,管具身智能模型研发和技术战略布局。
启元机器人是上纬新材布局消费级具身智能的业务品牌,主攻个人和家庭场景。
启元机器人在2025年底推出首款小尺寸、全身力控人形机器人启元Q1,2026年又发布启元T1;到9月,两款产品正式开卖,基础版定价均为19999元。第5000台个人机器人正式下线,规模化制造、供应链协同、量产交付这几方面均取得阶段性进展。
个人机器人在真实环境里怎么运动、怎么感知、怎么交互、怎么执行任务,启元机器人正从本体、数据、模型三个层面铺技术储备。
本体上,启元Q1定位全球首个个人机器人,面向孩子、科技潮玩者和极客开发者;启元T1定位全球首个可变形个人机器人,人形和轮式形态能来回切换,做全场景陪伴。模型上,公司已经铺开运动控制、多模态感知和交互能力,也在做面向实际操作任务的数据采集与模型学习研究。
硬件产品之外再加上具身模型研究,启元机器人正围着个人与家庭场景攒物理AI的技术能力。
3.从交互陪伴走向家庭作业智能,大规模后训练成为下一阶段重点研究方向
现阶段,启元机器人的产品主要落在交互陪伴、娱乐创作及开发者应用上。往远处看,公司想把家庭作业场景也拓开,让机器人真能干活做家务。
董豪在接受《42号电波》采访时说,团队正把“作业智能”当成下一阶段的研发重点,希望机器人能收衣服、叠衣服,内部已经在推和现有产品不一样的新设计。
工业生产里的任务和环境相对固定,家庭场景就复杂多了。各家各户的空间布局、物品种类、摆放方式都不一样,同一项家务,机器人也得适应不同的操作条件,失败了还得重新来。
这就意味着,家庭作业智能要求机器人同时具备跨场景的泛化能力、稳定的任务执行能力和自主纠错能力。
这些能力又倒过来对本体、数据和模型提出协同要求:本体得有安全可靠的操作与力控能力,数据得覆盖多样化的真实场景,模型则要迁移已有经验,靠后训练把任务成功率一点点提上去。
从HIL-UMI入手压低后训练阶段的数据采集开销,再借跨任务的能力积累提升学习效率,启元机器人眼下正围绕真实场景里的任务执行,把本体、数据与模型放到一起推进研发,为个人机器人掌握更多操作技能、适应复杂环境攒下技术底子。
这背后是启元机器人在物理AI上的长期打算:以个人机器人作为切口,一头连着前沿技术研究,一头接着产品商业化,让机器人从交互陪伴一步步走到家庭作业。
物理AI正逐渐走出实验室、进入日常生活,启元机器人想做的,是让机器人真正能感知环境、理解需求、完成实际任务,成为生活里的伙伴。