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Apple 研究团队开源 HALO:Unitree G1 背负 Mac mini 全离线自主行动,360 次真实测试成功率 91%

November 9, 2026

Apple 研究团队于 11 月 4 日在 arXiv 上线论文(arXiv:2611.06908),提出人形机器人自主系统 HALO(Humanoid Autonomy, Learned in simulation, running Onboard,仿真中学习、机载运行的人形自主系统):一台 Unitree G1 人形机器人背负一台 M4 Pro Mac mini(64 GB 统一内存),感知与运动全部机载完成,无遥操作(teleoperation)、无云端连接。论文报告,机器人在 6 个训练时从未见过、也未经扫描建图的真实环境中完成 360 次试验,平均成功率 91%。代码已在 GitHub 开源,论文 8 位作者的机构署名全部为 Apple。

11 月 9 日, 与 先后刊出对这套系统的详细解读。Yahoo Tech 的报道补充了三层架构中各层使用的模型与运行频率,并给出链式任务平均成功率约 70%、其中「下蹲→走向箱子→推箱」序列仅 50% 的数字。

HALO 在真实庭院与客厅中的自主行为,四格画面为同一机器人在不同指令下的动作序列。图片来源:Apple HALO 项目页

背在机器人身上的那台 Mac mini

据,这台 Unitree G1 只做了两处硬件改装:头部一个定制支架,装着一台 OAK-1W 相机,以 120° 视场角输出 1280×800、30 fps 的 RGB 画面;背部一个封闭舱,装着那台 Mac mini。机器人出厂自带的 Jetson Orin NX 也没有拆掉,低层控制跑在它上面。两台机器通过 ZeroMQ 组成一条完全无线(untethered)的异步级联:OAK-1W 把画面流给 Mac mini,由编排器和运动生成器算出全身参考轨迹;Jetson 上的跟踪器再把这条轨迹落成关节指令。深度信息来自一台朝下倾斜 55° 的 Intel RealSense D435i,研究团队绕开了其原生深度输出自带的噪声,把原始双目红外图像直接送进 Jetson 上一个 TensorRT 加速的立体匹配模型,以 30 Hz 估计深度。

Yahoo Tech 解释了为什么一台桌面级 Mac mini 能承担这个角色:统一内存架构让 CPU 和 GPU 共享同一块 64 GB 内存池,大模型的加载与运行不需要在 CPU 与 GPU 各自的内存池之间来回搬运,减轻了通常限制消费级硬件本地推理的一个约束。家庭机器人不能指望每一次移动决策都有持续的云端连接——据 Yahoo Tech 转述论文,HALO 在所有真实试验中完全离线运行。

每两秒重排计划,每秒三次重算动作

三层架构的最上层是语言编排器:一个约每 2 秒被调用一次的视觉-语言模型,把自由形式的指令拆解成一串子任务,每个子任务指明一项技能和作用对象,随后闭环驱动整个序列——持续观察环境,判断当前动作是否成功,成功就推进,失败就重试。它默认在 Mac mini 上以 Qwen3.6-35B-A3B 运行(4-bit 量化,经 MLX 本地推理,Yahoo Tech 称其为混合专家(MoE)模型),与运动生成器共享一个推理引擎。论文也提到,编排器可选调用云端前沿模型换取更强的推理与规划。

中间的运动生成器以 3 Hz 运行:一个冻结参数的 Qwen3.5-2B 视觉-语言模型做编码器,把机器人第一人称视角(egocentric)的 RGB 画面与当前子任务编码成特征;一个从零训练的扩散变换器(diffusion transformer,DiT)解码器以流匹配(flow matching)生成动作,每次输出未来 5 秒的全身运动计划——30 Hz 下的 150 帧,每帧 29 个关节角度加骨盆位姿。生成是异步的:跟踪器执行当前计划时,生成器已经在算下一个;已提交执行的前 0.5 秒帧作为干净、无噪声的前缀直接传入模型,两段计划因此能无缝拼接,机器人不会在推理间隙僵在原地。最底层的跟踪器以 50 Hz 运行,融合第一人称视角的深度信息与本体感觉,输出 29 个关节目标位置;它是一个跑在 PREEMPT_RT 实时内核上的 C++ 进程。

1,000 个不存在的房间,296 小时合成数据

论文开篇写道:「人形机器人会翻跟头、跳舞、奔跑,但还没有一台能被请进一间陌生的客厅,然后被要求坐下。它们敏捷,却是盲的——后空翻是提前编排好的动作,对着机器人从不需要感知的几何结构执行。」

HALO 的回应是让数据脱离人力。研究团队用 Infinigen 程序化生成房间——训练用 1,000 个,其中客厅 45%、办公室 30%、卧室 25%,单边长 3.5~9.5 米、20~80 件家具;再用 Kimodo 运动扩散模型按文本提示与关键帧约束合成全身动作,几何校验器随即丢弃滑步、穿地、腾空这些物理上不成立的候选,最后在 Isaac Sim 中渲染出机器人的第一人称画面并做视觉随机化。整个语料库共 162,698 个片段、296.3 小时(论文通篇取整称「约 300 小时」),在 250 块 H100 上花 48 小时合成完毕;生成器训练用了 64 块 B200,跟踪器用了 4 块 H100。整个训练语料库只有 10 条固定指令——「坐上扶手椅」「走向垃圾桶」之类——运行时由编排器把自由语言请求映射到这 10 条之一。

「原本要耗费数小时(乃至数天、数年)的人类时间的工作,现在可以自主、并行地推进,唯一的上限是算力。」论文这样描述这条管线。它不需要人遥操作、不需要动作捕捉服、也不扫描部署环境;不过蹲、爬等技能的关键帧取自真人手机视频,经三维姿态估计后重定向到 G1,推箱片段来自一段动作捕捉录像——人的运动先验仍在,只是人不再逐段演示。环境多样性的贡献在消融实验里很直接:只训 1 个房间时,仿真坐椅成功率 43%;100 个房间升到 81%;1,000 个房间 84%。

六项技能的单项分布与链条失败的原因

实测协议在论文第四节:6 项技能——Go-To(走向指定物品)、Sit(坐椅)、Door(侧身穿过半开的门)、Crouch(桌下深蹲)、Crawl(桌下爬行)、Push(推箱)——每项在每个环境做 10 次,覆盖 100 个留出的仿真房间和 6 个真实环境,合计 6,000 次仿真试验与 360 次真实试验;单任务成功的标准是不摔倒、不卡住地完成。真实环境单项成绩:走向指定物品 92%、坐椅 85%、过门 93%、深蹲 100%、爬行 90%、推箱 88%,均值 91%;仿真均值同为 91%。

链条加长后成功率下降得更明显。多任务评估只在 50 个仿真房间和 1 个真实环境里进行,每条序列 10 次:真实环境中「过门→走向物品」100%、「下蹲→坐下」60%、「下蹲→走向箱子→推箱」50%,均值 70%。论文指出,链条成功率低于单任务成功率的乘积(Door→Go-To 仿真为 71%,对乘积的 89%),说明子任务并不相互独立。对失败案例的细看给出了一个具体原因——上一段动作结束时的姿态让目标出了视野:真实世界「下蹲→走向箱子→推箱」的 5 次失败里有 3 次在结束下蹲时头朝向别处,机器人从头到尾没把箱子收进视野;另有两次「下蹲→坐下」试验因下蹲段的最终姿态,机器人试图坐上右边的沙发而不是椅子。

这些数字全部出自论文作者自己的评估。Yahoo Tech 提醒,91% 对应的是受控条件下、预先定义好的单任务,而不是开放式的家庭自主能力。

论文中的真实环境任务序列,每格右下角为时间戳。图片来源:arXiv 论文

Qwen 的工程选择与论文自列的边界

论文 11 月 4 日上线,代码随即出现在 GitHub 的 仓库,覆盖数据生成、模型训练与部署(截至 11 月 10 日检索,该仓库获 123 颗星、9 个 fork);上挂着数十段真实环境演示视频,含一段户外爬行。机器人领域账号 11 月 5 日的长推——开头一句是「Apple 正在造人形机器人的大脑」——被 AppleInsider 整段转引。

Yahoo Tech 用专门一节处理 Qwen 的选用:编排器选这个与阿里相关的开源模型,理由是工程上的——团队需要一个能在现有硬件上本地、离线运行的够用模型。该报道同时说明,论文没有描述任何 Apple 与阿里的正式合作,也没有任何一手来源支持这种说法,把它读成产品战略信号超出了论文能支撑的范围。AppleInsider 的判断类似:论文没有写任何未来计划或目标,这类能力短期不会出现在 Apple 的产品里。

论文自己列出的边界同样具体:新增一项物理任务仍需要人来书写提示词(prompt)、编排动作关键帧,「技能库的增长速度,只会和人类写下新任务的速度一样快」;感知以视觉为主,物体一旦被遮挡或离开视野,系统得不到任何它还在原处的信号;编排层「相对简单」。针对链条失败,作者提出的下一步是加入搜索、原地转身之类的基础恢复行为。这些数字能否在第三方手里重现,代码已经公开,答案取决于复现者。

参考链接