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Physical AI 進化之路:ACT vs. GR00T N1

   

當機器人不再只是精準執行指令的自動化工具,而開始「理解」環境、語言與目的,我們距離真正的 Physical AI 還有多遠?

在機器人學習(Robotic Learning)與 Physical AI 快速交會的此刻,兩個名字頻繁出現在研究論文與產業簡報中:ACT(Action Chunking with Transformers),以及 NVIDIA GR00T N1。它們都使用 Transformer 架構處理動作序列,也都試圖解決機器人控制長期以來的核心難題——動作穩定性、任務泛化與真實世界的不確定性。然而,若深入拆解,這兩條技術路線其實代表了截然不同的哲學選擇。

ACT 像是一名專注於單一技能、反覆練到極致的工匠;而 GR00T N1 則更接近一個試圖建立「通用智慧」的系統工程,目標是讓機器人能跨任務、跨硬體、跨情境運作。兩者並非誰取代誰,而是共同描繪出 Physical AI 的現階段版圖。

從一步一動到「動作分塊」:機器人控制的關鍵轉折

傳統的機器人控制模型,大多採取「一步一預測」的方式:模型在每一個時間點,根據當前感測輸入,預測下一個馬達指令。這種方法在理論上簡潔,但在實務中極易累積誤差,只要某一步偏離軌跡,後續動作就可能全面崩壞。

ACT 與 GR00T N1 都採用了「Action Chunking」的概念,將控制單位從單一步驟,提升為一段連續動作序列。這樣的設計,讓機器人的行為不再像是即時反射,而更接近人類在腦中預先規劃好一小段動作後再執行,整體流暢度與穩定性因此大幅提升。

但在這個共同基礎之上,兩者很快走向不同的分岔點。

ACT:把模仿學習做到極致的「肌肉記憶模型」

ACT 的核心精神非常明確:用最少的模型複雜度,換取最高的操控精度與穩定性。它主要應用於模仿學習(Imitation Learning)場景,透過人類示範資料,學習在特定任務中的最佳動作分佈。

為了避免模型在面對真實世界雜訊時過於脆弱,ACT 採用了 Conditional Variational Autoencoder(CVAE) 架構,刻意保留人類示範中的隨機性與多樣性。這讓模型即使在視覺遮擋、感測誤差或物體位置略有偏移的情況下,仍能輸出合理且穩定的動作序列。

在實務上,ACT 非常適合用於如穿針引線、摺衣服、插接頭等「高精度、低語意」的操控任務。它不需要理解「為什麼要這麼做」,只需要把「怎麼做」做到近乎完美。這種特性,也讓 ACT 能在相對低成本的硬體上運作,成為許多研究實驗室與新創團隊的首選方案。

》延伸閱讀:邁向通用:ACT如何讓機器人「預見未來」動作?

然而,這種「肌肉記憶型智慧」也有其天花板。ACT 對任務的理解高度綁定於訓練資料,一旦情境稍有變化,或任務語意本身不同,它幾乎無法自行推論下一步該怎麼做。

GR00T N1:試圖建立「會思考的機器人控制系統」

如果說 ACT 是在既定任務中追求極致,那麼 NVIDIA GR00T N1 的野心,則是打造一個通用型機器人基礎模型(Foundation Model)。它不只關心馬達該怎麼轉,更關心「現在要完成的是什麼任務」。

GR00T N1 的一大特色,在於引入了類似人類認知科學中的 System 1 / System 2 雙系統架構。

在高層的 System 2 中,GR00T N1 結合了大型視覺語言模型(VLM),負責理解人類語言指令、解析場景語意,並進行長程規劃。當人類說出「去拿桌上的藍色杯子」,這一層會先決定目標物、規劃行動順序,甚至在必要時進行重規劃。

而在低層的 System 1,則由 Diffusion Transformer(DiT) 負責即時的動作生成與避障控制。與 CVAE 相比,擴散模型在高維度、連續動作空間中的表現更為穩健,特別適合處理「同一任務存在多種可行解法」的情境。

這樣的分工,使 GR00T N1 不只是反應環境,而是能在「理解—規劃—執行」之間形成閉環,朝向真正的自主行動邁進。

》延伸閱讀:Physical AI近了!如何打造「通用又專才」的機器人?

數據規模,決定了泛化能力的邊界

ACT 與 GR00T N1 在泛化能力上的差異,本質上來自於訓練資料規模與來源的不同

ACT 多半依賴特定任務的人類示範資料,泛化能力主要體現在對雜訊的容忍,而非任務本身的遷移。教會它開抽屜,並不代表它能理解開門的概念。

相對地,GR00T N1 的訓練資料橫跨數萬小時的人類影片、模擬環境與多機器人平台,這讓模型在語言與視覺層面產生了「湧現能力」。它不需要為每一個新任務重新蒐集示範,而是能透過語言指令,將既有技能重新組合、遷移到不同硬體與場景中。

這正是 Foundation Model 在機器人領域最被期待、也最具挑戰性的地方。

結語:兩條路線,一個未來

ACT 與 NVIDIA GR00T N1 並非競爭關係,而是代表了 Physical AI 在不同階段、不同應用場景下的最佳解法。

如果你是一名開發者,希望在有限資源下,快速讓機器人把一件事做到極致,那麼 ACT 仍是當前最成熟、最務實的選擇;而如果你的目標,是讓機器人真正走入人類生活,理解語言、因應變化、在未知環境中自主行動,那麼 GR00T N1 所指向的方向,幾乎是無可迴避的未來。

若你正考慮將這些模型應用於特定機器人硬體或研究專案中,從 ACT 的精準操控起步,逐步銜接 GR00T 式的高階認知,或許正是當下最務實、也最具前瞻性的策略。

表一 ACT vs. GR001 N1技術異同對照表

比較項目 ACT (Action Chunking with Transformers) NVIDIA GR00T N1
核心定位 輕量化、高效的模仿學習演算法 通用型機器人視覺-語言-動作 (VLA) 基礎模型
底層架構 CVAE (變分自編碼器) + Transformer 雙系統架構 (VLM 導航 + Diffusion Transformer)
動作生成 Action Chunking:預測一段時間內的動作塊 Flow-matching Diffusion:基於擴散模型的流匹配
推理能力 無語言理解能力 (通常僅依賴視覺與關節狀態) 強大的 VLM (Vision-Language Model) 推理能力
跨平台性 針對特定機器人訓練 (如 ALOHA) 跨體現性 (Cross-embodiment):支持不同品牌人形機器人
數據來源 少量的高質量人類操作數據 (10–50 條) 海量網路影片、合成數據 (Omniverse) 及真實數據
更新頻率 通常較低 (10–20Hz) 高頻閉環控制 (100Hz+)

(責任編輯:歐敏銓)

MakerPRO編輯部
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