
今年Computex在世貿一館 AI機器人區,有一家來自韓國的公司 – Circulus, Inc.,在機器人開發的技術定位很有特色:他們不自己動手打造「機器人的身體」,而是專注於開發機器人的「大腦」與「神經系統(OS)」。其定位就像是具身智慧界的 Windows 或 Android,各家的機器人都可以導入他們的軟體,很快就變聰明了!
本文將解析 Circulus 的核心技術架構,特別是針對無人工廠(Dark Factory)量身打造的 Physical AI OS 與 ARCOS 系統。
核心大腦:Physical AI OS (針對無人工廠的人形機器人)
在無人工廠的極端環境中,機器人必須具備高度的自主性、低延遲反應以及極強的保密性。Circulus 開發的 Physical AI OS 就是為了解決這三大痛點,其核心架構圍繞著三個關鍵維度:控制(Controlling)、訓練(Training) 與 導航(Navigating)。
1. 全身運動控制 (Controlling)
在智慧製造與無人工廠的浪潮中,人形機器人若想真正走入產線替代人類工人,其核心關鍵就在於能否同時具備精細的雙手操作(Manipulation)與穩定的雙足或輪式移動能力。這不僅需要強韌的機械硬體,更需要一個強大的軟體大腦來精準協調。Circulus 開發的 Physical AI OS 正是為此而生的運動控制核心,其透過兩大底層技術,成功打破了軟硬體之間的藩籬:
(1) 毫秒級的混合動力學控制
為了讓笨重的鋼鐵軀幹展現出媲美人類的靈巧度,Physical AI OS 內建了超高頻率的即時控制環(Real-time Control Loop)。這套系統能以每秒數千次的頻率,同時計算並修正機器人的全身動力學狀態。無論是機械手臂在抓取微小晶片時的力道回饋,靈巧手(Dexterous Hands)微調捏握角度的細膩觸感,還是下肢在應對工廠不平整地面時的重心轉移,系統都能做到完美的物理協調,確保機器人在高難度作業時依然步伐穩健、出手精準。
(2) 打破廠牌壁壘的第三方硬體相容性
過去,機器人軟體往往與特定硬體高度綁定,形成技術孤島。Physical AI OS 則具備極高的適配性,宛如機器人界的通用作業系統。不論是宇樹科技(Unitree)G1 這類標榜高性價比的市售人形機器人,還是南韓本土製造商為了特定製程量身打造的客製化機械肢體,該 OS 都能無縫寫入。它能直接讀取底層馬達編碼器的訊號,並將複雜的 AI 決策指令轉化為平滑、流暢且符合物理定律的實體動作。
這項技術的突破,意味著企業可以自由選擇市場上最合適的硬體硬殼,再注入 Circulus 的 Physical AI OS 賦予其靈魂,徹底解決了從「數位大腦指令」到「鋼鐵軀體執行」的精準轉譯問題,成為人形機器人全面進駐工業前線的關鍵橋樑。
2. 模擬與具身智能訓練 (Training)
Physical AI OS 透過先進的「訓練(Training)」機制,賦予人形機器人適應無人工廠千變萬化任務的能力,擺脫傳統死板程式碼的限制:
(1) 模擬到現實(Sim-to-Real)轉移:
Circulus 結合強化學習與模仿學習,讓機器人在虛擬的「數位雙生」工廠中,安全且高效地進行數百萬次抓取、搬運與工具操作訓練。成形後的 AI 模型能無縫無損地部署至實體作業系統中,大幅縮短上線時間。
(2) 地端微調(On-Device Tuning):
依賴強大的地端 AI 技術,當機器人在實際產線上面對物件擺放角度偏差、光線變化等微小環境變動時,作業系統能直接利用邊緣算力進行即時的「小樣本學習」,當場自主修正動作,無需重新回傳雲端訓練。
這套訓練生態系讓機器人具備了「與時俱進」的學習能力,是實現工廠高彈性生產的智慧大腦。
3. 自主導航與空間感知 (Navigating)
在缺乏人類引導的無人工廠中,人形機器人必須具備獨立的「路權」與判斷力,這對其自主導航與空間感知能力提出了極高要求。Physical AI OS 透過先進的感測技術與即時演算法,讓機器人能夠在沒有人為介入的情況下,自己看懂環境、規劃出最佳作業路線:
(1) 3D 語義 SLAM 的深度理解
傳統的導航技術僅能讓機器人辨識「前方是否有障礙物」,而 Physical AI OS 則走得更遠。它高度整合了機器人頭部的視覺相機與光達(LiDAR)雷達訊號,在即時建立廠房 3D 立體地圖的同時,融入了語義理解(Semantic Understanding)。這意味著機器人不僅知道那裡有東西,還能清晰辨認出「那是正在運作的危險機台」、「那是掉落的障礙物」或是「那是下一道工序待加工的晶圓零件」,從而做出更聰明的行為決策。
(2) 毫秒級動態避障與路徑優化
高密度的無人工廠內往往熱鬧非凡,除了人形機器人,還有大量穿梭的 AGV(無人搬運車)與 AMR(自主移動機器人)。為了避免產線碰撞與交通打結,Physical AI OS 具備極強的動態預測能力。當偵測到移動路徑上有其他自動化設備逼近時,系統能在毫秒級的時間內,於地端快速重新計算並優化路徑。這種高效率的自主導航與動態避障,確保了多機協同作業時的絕對安全,也讓整條自動化生產線得以保持不間斷的流暢運作。
軟硬體整合樞紐:ARCOS 系統與地端邊緣運算
如果說 Physical AI OS 是底層的作業系統,那麼 ARCOS(通常為 Circulus 機器人作業系統架構的代稱)就是連接 AI 演算法與硬體晶片的關鍵中間件(Middleware)與應用層平台。
1. 去中心化的邊緣運算 (Edge AI) 架構
去中心化的邊緣運算(Edge AI)架構是 Circulus 最核心的技術護城河。傳統 AI 機器人高度依賴雲端,在工業場景中極易面臨網路延遲與資安外洩兩大致命傷。
對此,ARCOS 系統實現了 100% 地端運作,讓機器人即使在斷網或無訊號的工廠深處,依然能完美執行視覺辨識與動作決策。更重要的是,它築起了資料隱私安全的防線,確保製程參數、晶圓設計圖等企業核心機密「足不出戶」,完全在地端處理完畢,完美符合智慧製造對極致資安與零延遲的嚴苛要求。
2. 與 Intel 的深度硬體整合 (混合運算架構)
Circulus 卓越的軟體優勢,必須奠定在強大的晶片底座上。他們透過與 Intel 的深度合作,將 ARCOS 系統 的效能推向了極致。
Circulus 開發的標準化「機器人頭部模組」,核心內建了 Intel Core Ultra 處理器。ARCOS 扮演了高明的指揮家,透過異質運算分工(Heterogeneous Computing),將晶片內的算力精準分流:
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NPU(神經處理單元): 以極低功耗專職處理即時的 3D 視覺辨識、物件追蹤與空間導航,充當機器人的雙眼。
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GPU(圖形處理單元): 負責運算大型語言(LLM)與視覺語言模型(VLM)的地端推理,讓機器人能聽懂並拆解複雜的工業指令。
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CPU(中央處理器): 則專注於應付高時效性的運動控制演算法,協調關節馬達。
這種軟硬體的深度融合,達成了高效能、低功耗的地端推理表現,讓機器人大腦能流暢運作。

NVIDIA Jetson與Intel Core Ultra的工作負載架構比較(Source)
小結
Circulus 的策略非常明確:他們不打算去和傳統重工業巨頭硬碰硬製造機械軀幹,而是透過 ARCOS 與 Physical AI OS,為全天候運作的「無人工廠」提供標準化的智慧靈魂。藉由與 Intel 的硬體綁定,以及對地端 Edge AI 的極致追求,他們正在具身智慧的工業落地潮中,卡位一個極具份量的關鍵角色。
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