星尘智能来杰谈绳驱机器人:三位一体架构与AI身体设计
机器人是帮助人的,不是替代人的。
喝可乐,很长时间里摆在面前的就两个牌子:百事可乐和可口可乐。挑手机,90% 的概率是在苹果和华米 OV 这些品牌之间打转。买运动服饰,头一个想到的,大概率是 Nike、Adidas。
可世界能这么丰富,恰恰因为巨头之外还有另一类公司:不按老路走,一心想做出差异,看重设计与功能,眼睛盯着明天。
它们的商业模式不走主流,设计、技术和产品能给用户带来别处没有的价值,也足够当社交谈资。关键是,它们没有大公司的包袱,敢不顾一切地往前推。它们,就是「多样性公司」。
多样性是开放世界的关键。爱范儿相信,只有真正关注和理解多样性公司,才能比更多人更早地看见未来。在同名栏目里,爱范儿会以专访的形式和你一起见证:这些多样性公司如何重塑未来,定义新常态。

▲ 星尘智能创始人兼 CEO 来杰
这是「多样性公司」栏目的第 15 篇。
具身智能创业企业如今多得像繁星,星尘智能仍是足够特别的一家。这家深圳企业在机器人本体技术路线上选了「绳驱」,整体技术上形成了「以绳驱机器人本体,具身操作系统 AOS 和具身模型的三位一体 」架构。
「绳驱」特别在哪?机器人靠高强度绳索传递动力,电机这类较重的驱动部件从关节处挪走,放进机器人基座,末端执行器手臂因此更轻,还带来低摩擦与高力控透明度的优势。
星尘智能的 AOS 操作系统,把机器人感知、移动、操作和交互这些复杂能力打包成技能模块包,与 GPT 6 等前沿大模型和 Agent 适配。开发者用自然语言就能编程,借大模型和 Agent 能力在 AOS 上给机器人开发应用,让机器人写书法、相机跟拍、铲猫屎、打麻将,这些实际应用都能做。
星尘智能创始人兼 CEO 来杰是腾讯 Robotics X 机器人实验室的 1 号员工,也是苹果的粉丝。他希望公司这套「机器人,模型和系统三位一体架构」最终能像苹果的「iPhone 硬件,iOS 系统和 Apple Store 应用生态」一样长成完整生态,借此实现他本人和公司的愿景:让数十亿人拥有 AI 机器人助理。他们的主张是人机共存、共创、共赢,明确反对让机器人进厂打工。这重「人文主义」其实有双层意思:既不愿机器人替代人,也不愿机器人被关进封闭车间。
围绕三个问题,我们和星尘智能创始人兼 CEO 来杰聊了聊:机器人为什么需要一个操作系统,机器人应用开发门槛为什么要降到无限低,以及他为什么不想让机器人进厂打工。

给智能以身体,还是给身体以智能?
Q1:2022 年底您离开大厂创办星尘智能,那时 ChatGPT 发布才没几天,绝大多数人尚未察觉 AI 浪潮将至。您凭什么在那个节点判断,机器人行业已经值得下场创业?
A:其实我开始琢磨创业这个事,应该 22 年的上半年就开始了。
出来创业的前置技术预判,还要更早,主要是看到了 Transformer 技术原理的潜力,不是说因为看到了 ChatGPT 才突然决定创业的。
当时 Transformer 还有另一个特征:它正从语言朝多模态演进。我们那时就发现,只要 Token 设计得足够合理,各模态都能在同一个空间里对齐;这跟我此前在腾讯 Robotics X 机器人实验室做机器人时数据驱动的那一步,是同一件关键的事。
既然要数据驱动,那就把所有数据对齐到某一个空间去,所以更早是看到了这些技术趋势,才决定出来创业的。

Q2:人的身体和大脑是在漫长进化中一起演变的,手、眼睛、肌肉和神经系统其实一直在互相适配。星尘智能提出 DFAI(Design for AI)理念,主张为 AI 重新设计机器人的身体。那么在您看来,今天行业是不是卡在一个问题上:大家总在想怎么把 AI 能力塞进机器人,却很少追问什么样的身体才真正适合 AI 去学习?这算不算路线上的分歧?
A:这其实是根本上的差异,第一性原理上的差异。
有一点我们反复在想,比如手:人长出五指,老鹰却是前二后二共四指,原因是什么?最关键的一点,人和老鹰要抓的东西不一样。
抓什么又由谁定?由脑子定。也就是说,是智力决定了身体的构形与长相,而非身体构形长相决定智力。当然两者之间也有相辅相成的共同进化,只是老鹰再怎么进化,也长不出人类的智力。
《智能简史》里提过,人类智能进化最大的一个物理节点,是对生拇指的出现,也就是拇指自由度的改变。有了这一步,人类才能适应各种工具,把智能的潜力发挥得更好。
所以我们一直在找的那个角色,就是人与智能之间的关系:我们设计机器人,一定要帮它真正成长起来,而它的每一步成长又能被我们的机器人吸收消化——我们要找的,正是这个循环。
星尘智能的 logo 上是两颗相互循环的星。在我们看来,整个行业乃至人类的发展,实际上都有两股力量在互相推动:计算机的发展,就是软件不断消化 CPU 和 GPU 的算力,算力再进化,再被消化,价值就这样循环传导,行业也就跟着跑起来了。
在社会变化的维度上,机器人和 AI 说到底就是智能的平权。智能怎么进化、怎么干活,会转成一个循环。这个循环里最大的突破口其实在物理世界。虚拟世界里,我们已经砸进了大量对智能的关注;等进了物理世界,机器人能自主在这个环境中学习,真正的智能才会冒出来。

Q3:要是把今天的人形机器人看成正在长大的孩子,它可能已经会走路、会跑步,甚至能跳舞,有些方面比普通人还强,可离真正帮家里人做家务还差得远。星尘智能从第一天起就格外看重双臂协同、精细操作以及与环境的接触能力。这条路线是怎么定下来的?在您看来,机器人从「会动」走到真正「会干活」,中间最大的技术鸿沟是什么?
A:这跟我们的理念有关系。机器人身上每一处设计,我们都要看 AI 能不能掌握它。要是自己觉得身体设计得挺好,AI 却掌握不了,那就麻烦了。像当时的 Astribot S1,速度超高、负载超强,人上去操控危险系数有点高,当时的 AI 能力也驾驭不好。所以现在就感觉,身体和 AI 没有真正匹配起来。
整个机器人行业往前走,宇树这些企业已经证明,机器人的身体能力可以做到足够强。再往下,问题就变成怎么把智力提上去。
眼下这波 AI,更多是智力革命,不是机器人革命。
智力革命的意思是,可以更好把机器人当成一个工具、一种实践方式,去学 AI 的智力、用 AI 的智力。
所以我们一直讲,我们设计的机器人是大模型的数据采集者,也是大模型的应用终端。这就是星尘智能给自家机器人的定位。

难点和卡点在哪里?
我看有两块。第一块现在已经被解决了。问题在于,之前大语言模型偏逻辑,因为语言的语料更多。后来原生大模型不把 LLM(大语言模型)和 ViT(Vision Transformer)模型分家,直接放在一起训练,这是很大的突破。机器人有了原生多模型能力之后,对物理环境的抽象理解能力会大幅提升。
但具象的理解能力还是缺的。机器人首先缺这块的数据。现在互联网上的数据,还有数据采集的数据,都没有尺寸的概念,也缺少空间意识,只有画面的意识。
缺了这层认知,机器人的智能就会被卡住。解法只有一个:让机器人提供完整的、偏向空间的具象信息。所以我们这台机器非常好,它给大模型提供这些信息,大模型也会有更好的智力提升;智力提升之后,又会反哺机器人,让它干得更好。
这个飞轮今年已经开始转了,GPT 也开始训练 EGO(第一人称视角)数据、机器人数据了。

Q4:是给机器人装 AI 能力,还是围绕 AI 去设计机器人?有没有哪个案例能证明后者比前者有先天优势?或者说,只有后者做得到、前者就是做不到?
A:这里有一些客户的案例能说明问题,不过很多人未必 get 到了。
比如最近有家互联网企业参加行业会议,放了我们的机器人做展示。我刷小红书,还有一些平台上,看到用户评价说这个机器人人味儿很足。
为什么人味儿很足?因为我们的机器人从一开始,关节设计、速度设计就完全参考人的比例。当时的目的就是,有了合适的比例,未来可以直接用人类的数据,这样迁移的 gap 最小。我们在腾讯 Robotics X 机器人实验室的时候,用调酒师的数据训练过 KUKA、UR 等机器人。最后我们单独买了一台 ABB 的工业机械臂,不是因为它的工业可靠性,而是因为它的结构和人有点像,自由度和人一样,关节和人非常接近。结果就发现,在这台 ABB 工业机械臂上训练出来的模型效果更好。
我们为什么要挑战这种仿人,还用绳驱去实现?因为我们预判到最后的结果是:等有了大规模的人类数据,我们的机器人人感最强。
这种人感不是说它的轨迹像人,而是真正的行为像人。行为像人,既包括它的智力对事情的规划,也包括它最后把动作做出来。

机器人有人感,本质上是它有类似于人的结构和想象力

Q5:星尘智能的绳驱技术让我想到人的肌肉和肌腱:肌肉负责出力,肌腱把力传到骨骼结构上,带动关节运动。星尘的绳驱是不是也能这么理解——靠绳索传递驱动力,让机器人拥有更轻巧、更柔顺的关节?跟传统的电机、减速器传动比,这套结构最大的优势是什么?它是不是也存在类似人类肌腱损伤、疲劳,或者需要持续调节张力的问题?
A:其实我们最早设计绳驱方案的时候,还没考虑跟肌肉肌腱的对应关系。当时只是想找一个力透明度最好的方案。
什么是力透明度?比如人和人握手,你会感觉你和对方的动作是伴随的、和谐的。但人跟机器人握手,就不是你在掰它,而是它在掰你,中间没有随动感。
不只是握手。比如现在很多机器人夹住咖啡杯放下,都是判断咖啡杯快接近桌面的时候松手,然后啪的一下,杯子落在桌子上。人不会这样,人是感觉到桌子接触并支撑了杯子,才松手。
这里面的问题在于,很多机器人的电机结构没法感受到末端力的变化,所以只能等杯子接近桌子的时候让它落下。
我们选绳驱,是想找一种能让力的传递过程更透明的传动机构,借此学到更深层的智能关系。靠绝对位置去判断杯子放多高松手不会倒,这不算智能。感觉到杯子已经被桌子撑住、手上不用再使太多劲、可以松手了,这才叫智能。
绳驱的本质就在这里。

研发过程中我们还发现,绳驱除了力透明度高,构形也跟人很像。整个结构不用把电机塞进关节、手腕这些地方,没了这个约束,电机就能放进小臂,靠绳、靠「肌腱」把力传到关节。
2024 年做绳驱国产化时,我们撞上一个更大的惊喜:全球大概 70% 的绳驱源头供应商都在中国,成本非常低。拿谐波减速器比,全身从上到下的绳部分取代了谐波的减速作用,20 多个关节加起来才是刚性机器人 1 个谐波减速器的价格,成本可以快速往下打。
力透明度高、构形好、成本还非常低,这就是绳驱的优势所在。
起初我们也担心绳驱的强度和耐久。所以一开始质量体系建设就抓得比较强:供应商的样品在我们这里要经过 2500 万次弯折,相当于带着使用负载弯胳膊 2500 万次,一天 24 小时连续运动 6 年时间,再评估最后的偏差值。

Q6:基础大模型越来越强,是否终究会吞噬具身智能公司的价值?
A:不会。
星尘智能机器人的架构叫「三位一体」:机器人本体之外,一块是操作系统 AOS,另一块是具身模型。
这里头有两个问题:具身模型和 GPT6 是什么关系,AOS 和 GPT 6 又是什么关系。
2023 年有人问我,为什么要训练模型、这个模型要做什么。我当时打了个比方:具身模型这块,我要做的是能听懂人话的猴子——能听懂人话,说明它有语言接口,但更多还是偏重自己在物理世界里的物理反应。
换个更贴近人的说法。比如我不会做饭,可我又想做,怎么办?给我妈打视频电话,她在视频里指导:先在热锅里放点油。她不用说得特别细,不用说哪瓶是油,我有疑问再问她是哪一瓶。
也就是说,我和我妈的交互是在补充上下文知识,但放油这个动作本身得我自己学会,因为我妈在电话那头没法替我放油。
那我们的具身模型要做什么?它一定要有自己的落下,把现实状态反馈成自然语言,去和基础大模型提问,去和 GPT 6 提问。它自己也要在物理环境中感知物理参数,包括重量、捏的力度、有没有抓稳这些。
所以我不太认可是不是 GPT 这样的基础大模型越来越强之后,把触觉信息也训到那边去。不是说做不到,而是成本不合适,通讯带宽也会有问题。更合适的模式是:我们的具身模型抓完瓶子,问 GPT 6 说我捏不住、有点不稳该怎么办,GPT 再给它方案。
我们不是要把整个智能世界分层,而是有点像智能体化。
智能体化有点像蚂蚁:每个智能体能力未必强,凑到一起就很强大。我们一直强调,不是把任务交给 GPT 去做、自己只做下面的接口、做被动的事情。

Q7:世界模型如今在具身智能行业里越来越受重视,它是不是有点像人的「想象力」?倒水之前,人脑子里往往已经大致预判出水会怎么流、倾倒角度如何影响流速、杯子什么时候会满,所以不必每一步都精确计算。星尘智能的 Lumo-2 具身模型同样具备隐式世界动态预测能力,它解决的是哪类问题?「隐式」指什么?这套能力和人的想象力相比,又有哪些相同和不同?
A:Lumo-2 的预测能力跟人类的想象力非常接近,不过中间有一个世界模型发挥的点。
人做一个动作时,一直想的是自己预期有个目标,然后做的是跟目标之间误差的修正。
VLA(视觉语言动作)大模型是什么?它其实没有目标,只是把动作重新复现一遍,所以对误差不敏感。有了世界模型之后,机器人只要预测该怎么做,中间执行过程中的差异都可以想办法纠正。
既然误差已经产生了,目标是纠正它,这不正是最适合强化学习做的事吗?
VLA 模型的模仿能力,现在加上世界模型和强化学习,我们把试错和纠错的闭环搭好,具身智能的结构就完整了。
这个隐式世界动态预测能力里的隐式是什么意思?就是说世界模型是对物理世界的一个重建,重建完了之后,为了表现出来,后面还有一大段是渲染,不管是渲染成视频还是渲染成图片,都是为了让人看懂。
我们发现,物理世界的重建是机器人需要的,最后的渲染不一定是机器人需要的。就像人做梦时,梦境模模糊糊,但行为却是透传的。所以我们回忆做梦,环境往往是模糊的,做了什么却很清楚。
来杰还解释了什么叫隐式世界模型:不必把一切做成给人看的画面,机器人真正要的是从中找到与自身动作相关的预测和偏差。
在他看来,星尘智能眼下的机器人还达不到iPhone 4那种水准,不过距离那一步已经很快了。

Q8:机器人为什么需要一套自己的操作系统?AOS该如何定义,它服务的又是哪一类人?
A:创业那会儿还没有具身智能这个说法。来杰觉得,这个行业要往前走,必须冒出Macintosh那样的产品。当时他判断,有两样东西得在行业演进中找到:一是电脑上的图形交互界面;对机器人而言,除了常规的命令与图形操作,能把AI能力调用起来的地方,会构成一种新的交互界面。
因此AOS中专门设了一层,用来和基础大模型以及星尘自研的具身模型做接口层面的规划。
AOS面向的不只是开发者,来杰想把开发门槛压到普通人也能迈过去。眼下已经有不少人用自然语言生成PPT、视频甚至应用,那为什么不能让普通人用AI为机器人产出相应的能力和动作?这就是他们的目标——用户想要什么,说几句提示词,让机器人自己去编译、生成,把使用和开发的门槛降到人人可及。
所以AOS既要让程序员读得懂,也要让普通人读得懂,当然还得让GPT读得懂。

Q9:星尘智能常拿苹果那套「硬件、系统、应用生态」来比喻自己的「三位一体」。若以苹果产品史作参照,星尘现在的S1机器人、T1机器人以及AOS操作系统,大致处在苹果的哪个阶段,是否存在对应关系?苹果的硬件尤其是操作系统,技术传承脉络很清晰:iOS可以看作移动简版macOS,二者都是基于UNIX的图形交互系统,而macOS又源自乔布斯更早做的NeXTSTEP。
A:来杰说这个观察很准。公司层面他一直盯着的就是传承——哪些东西是要统一起来的。
至于和苹果软硬件系统的对应,他们仔细琢磨过。来杰把苹果两次发展的背景环境做了一番筛选,发现其路径和做法有相似之处。
iPhone诞生时,互联网基础设施已经完备,这才有iPhone的爆发;而Macintosh问世之际还没有互联网,它更多是一台硬件终端。
但要说星尘现在到了什么程度,来杰笑称恐怕要让人失望了。
S1对应电脑阶段,最多算Apple I——就是卖了300来台的那个。苹果从Apple II开始卖火,Apple II对应他们的T1,但还没走到Macintosh,也就是T1还没有属于自己的完整图形交互界面。
若对应手机,S1和iPhone初代也有点像:iPhone初代颠覆了键盘手机,系统有开创性却不完善,续航也差,自身的短板和外界质疑都很多。
但要说T1对应iPhone 4,来杰觉得有点勉强,毕竟iPhone 4公认已经相当成熟了。
不过有一点,这个行业的发展速度连圈内人都没料到会这么快。照他的判断,Macintosh、iPhone 4级别的爆款机器人产品,明年就会出现。

▲ 星尘智能的机器人正在商场卖货
Q10:具身智能或许第一次让机器大规模参与到普通人的体力劳动中。您说过,希望未来数十亿人都能拥有AI机器人助理。可家庭是高度复杂、充满意外的环境,如果把今天的机器人看作一个刚开始认识世界的孩子,它要成长到什么程度,才能真正独立走进家庭?假如这个愿景成真,您最希望机器人帮人类摆脱什么,又最不希望它改变人类生活中的什么?
A:先答第一个问题。按现在的技术进展,可能比大家想的近得多,来杰认为明年机器人就很有机会进入家庭。
从商业上看,进家庭的关键在成本和功能,两者之间存在对等关系:成本足够低,功能就不会强;可功能不够强,进家庭又能做什么?他觉得不只是帮忙拿拿东西,肯定还得提供情绪价值,而情绪价值是能卖钱的。
他希望机器人有一个什么都能做的硬件平台,再配一个什么都能做的可发展操作系统。基础的东西由他们开发给客户,就像买了iPhone,上面一定有电话、短信、相机;之后要留足空间给开发者,在相机之上还能做出美颜相机,靠的都是基础硬件能力和操作系统的开发接口。
用户买到机器人后,会像刚用智能手机那样,每周下几个App试试新功能,直到通过这一堆App发现——诶,这机器人好像什么都能干。这是个摸索和演化的过程,而不是机器人一进家门就是个什么都会的保姆。

第二个问题,来杰一直说,他不想让自家机器人进场打螺丝。机器人最大的优势在于专业性不会被封闭在单一领域。比如现在的大模型,既可以是很好的工作助理,也是很好的搜索引擎,医学、管理、历史、科学都能问,问啥都知道,优势就在知识的广泛性。
机器人也类似。进了家庭,它的角色不一定是个有强迫症的保姆,也可以是个有设计师思维的收纳师——做家务前先问你,家居环境要收拾成什么风格,一丝不苟的,还是随性惬意的?
它掌握十国语言,能给小朋友讲故事、教外语。
人要是累了,遛狗这活儿也能交给它;下厨之前,它还能给出膳食营养方面的建议,等等。
我们不会说今天的电脑只能跑 Word、Excel、PPT 这三样。人们用的就是电脑这一种硬件,可上面装着数不清的软件和游戏。所以我才说,机器人只进工厂打螺丝,路子太窄了。
还有一点,机器人真进了厂打螺丝,token 费老板们未必肯交。换我是老板,肯定不乐意。打螺丝我希望是固定化程序,一天 24 小时不停转,别打一颗螺丝就收我一份 token 费。
所以说,进厂打螺丝不是我们期待的方向。