VLA十年演进
VLA模型十年演进:从机械控制到具身智能(2015-2025) VLA(视觉-语言-动作)模型是具身智能的核心技术,其发展经历了三个阶段:2015-2021年的模仿学习阶段,机器人只能执行简单任务;2022-2023年的大模型注入阶段,谷歌RT系列实现动作指令编码;2025年进入原生具身时代,模型具备物理常识和实时安全控制能力。关键技术突破包括:动作Token化、eBPF内核级安全审计、世界模型嵌
VLA (Vision-Language-Action) 模型,即“视觉-语言-动作”模型,是**具身智能(Embodied AI)**的核心大脑。其十年演进(2015–2025)是一部 AI 从“纸上谈兵”到“手脑协同”的进化史。
VLA 的出现,标志着大模型终于突破了屏幕的限制,开始在物理世界中进行真实的交互、操纵与创作。
一、 核心演进的三大技术纪元
1. 模仿学习与任务专用期 (2015–2021) —— “提线木偶”
-
核心特征: 这一时期没有统一的大模型,动作输出主要靠**行为克隆(Behavior Cloning)**和特定的视觉策略网络。
-
技术状态:
-
2015-2017: 机器人学习如何抓取特定形状的物体。感知和动作是断裂的,换个背景或物体就无法运行。
-
2021: 出现了基于 Transformer 的初步尝试,但语言指令非常简单(如“Pick up red ball”),缺乏逻辑泛化。
-
痛点: 泛化能力极差。为模型增加一个新技能需要成千上万个真实世界的演示数据。
2. 大模型注入与 RT 系列爆发期 (2022–2023) —— “大脑接通双手”
- 核心特征: 谷歌 DeepMind 发布 RT-1 (Robotics Transformer) 和 RT-2,正式确立了 VLA 的基本架构:将动作指令编码为 Token。
- 技术跨越:
- RT-2 (2023): 这是一个重大的飞跃。它将机器人动作集成到大规模视觉语言模型(VLM)中。这意味着机器人不仅能识别“恐龙玩具”,还能理解“把恐龙放到灭绝的背景图上”这种需要逻辑常识的复杂指令。
- Tokenized Actions: 动作被转化为像单词一样的序列,使得 LLM 的推理能力可以直接转化成机械臂的轨迹坐标。
3. 2025 原生具身、eBPF 内核力矩审计与“物理常识”时代 —— “硅基生命本能”
- 2025 现状:
- 原生 VLA (Native Embodied AI): 2025 年的模型(如 RT-4 或 Optimus 原生内核)不再是把动作外挂在 LLM 上,而是实现了感官与反馈的闭环预训练。模型原生理解力矩、平衡和触觉反馈。
- eBPF 驱动的“行为法律哨兵”: 在 2025 年的人形机器人应用中。OS 利用 eBPF 在 Linux 内核层实时审计 VLA 输出的所有系统调用。eBPF 钩子能够识别模型是否因“指令幻觉”试图执行危险动作(如在人类靠近时高速挥动手臂)。一旦检测到动作轨迹违反了物理安全预设,eBPF 会在 0.1 毫秒 内强行切断电机驱动,实现了物理级的具身安全。
- 世界模型嵌入: 2025 年的 VLA 具备“心理旋转”和“因果推断”能力,能在动作执行前预判物理后果(如:推这个杯子它会碎吗?)。
二、 VLA 核心维度十年对比表
| 维度 | 2015 (传统控制时代) | 2025 (原生具身时代) | 核心跨越点 |
|---|---|---|---|
| 决策路径 | 规则/感知分离 | 端到端多模态流 | 实现了从“看到-计算-执行”到“直觉反应”的演进 |
| 动作输出 | 坐标点 (X,Y,Z) | Token 化的连续运动序列 | 解决了动作平滑度与复杂任务编排问题 |
| 逻辑理解 | 无法理解自然语言 | 具备物理常识的语义执行 | 让机器人能处理“帮我清理撒掉的牛奶”等抽象任务 |
| 安全机制 | 物理急停开关 | eBPF 内核级力矩与语义审计 | 解决了 AI 机器人作为“黑盒”运行的系统风险 |
| 学习效率 | 依赖大量真实演示 | Sim-to-Real + 大规模自监督 | 实现了任务的秒级学习与迁移 |
三、 2025 年的技术巅峰:当“动作”融入系统神经
在 2025 年,VLA 的先进性体现在其作为**“高信度数字躯体”**的成熟度:
- eBPF 驱动的“感知-动作”零延迟优化:
在 2025 年的敏捷型人形机器人中。
- 内核态反馈闭环: 工程师利用 eBPF 钩子将触觉传感器的中断与 VLA 的微调参数在内核层直接挂钩。当机器人踩到不平整地面时,eBPF 直接在内核态触发平衡补偿,绕过用户态所有调度开销。这种“硬实时”响应让 2025 年的机器人具备了类似生物的膝跳反射。
- CXL 3.0 与动态动作库:
利用 2025 年的内存池技术,VLA 可以在毫秒间调用数十万个预存储的“动作原语”(如拧螺丝、叠衣服)。eBPF 监控当前任务场景,自动在内核层进行内存页预取,确保动作切换毫无迟滞。 - 1.58-bit 具身量化:
2025 年的 VLA 权重被极致压缩,使得机器人可以在本地 NPU 上运行万亿级别的具身参数,而无需依赖延迟不稳定的云端。
四、 总结:从“机械臂”到“硅基助手”
过去十年的演进轨迹,是将 VLA 从一个**“笨拙的远程操作程序”重塑为“赋能全球物理智能化、具备内核级权限感知与实时物理自洽能力的通用具身引擎”**。
- 2015 年: 你在纠结如何编写几千行代码让机器人准确抓到一个杯子。
- 2023 年: 你惊讶于机器人竟然能通过“看视频”学会煮咖啡。
- 2025 年: 你在利用 eBPF 审计下的 VLA 系统,放心地让它在复杂的工位或家庭环境自主协作,并看着它在内核级的守护下,安全、精准地完成每一项充满“常识”的操作。
DAMO开发者矩阵,由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起,致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果,搭建高质量的交流与分享平台,推动技术创新与产业应用链接,围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。
更多推荐


所有评论(0)