标准体系在提升产品性能与质量、优化供应链以及推动产业竞争力方面具有关键作用。本书从原理、方法和场景三个维度，全面剖析具身智能标准体系与测试方法，推动行业迈向高质量发展。 全书共11章，涵盖具身智能的基础概念与产业现状、具身智能与群体智能的标准体系、核心零部件与整机的测试技术，以及未来趋势展望。内容具有以下亮点： ?创新性：将前沿理论与实际应用相结合，覆盖工业、医疗、服务等不同领域，可直接作为产业实践参考。 ?针对性：聚焦具身智能产品的性能瓶颈，介绍硬件、软件和算法等方面的测试方法，解决行业痛点问题。 ?前瞻性：展望未来具身智能技术与产业趋势，指出具身智能领域的发展方向。 本书适合人工智能与机器人等领域的标准化工作者、质量控制和测试工程师、技术研发人员等阅读，为读者提供技术落地的全方位指南。

（1）深圳市人工智能与机器人研究院出品，前沿技术专家与标准制定者撰写，为研究者与工程师引领方向。 （2）领跑标准体系构建，直击行业质量痛点。结合实际案例，助力具身机器人的规范性生产与商业化落地。 （3）把握国际标准动态，洞察产业发展格局。掌握标准，就是掌握竞争主动权。

为什么要写这本书在当前快速发展的人工智能（AI）和机器人技术背景下，具身智能作为人工智能领域的重要研究方向，逐渐成为各行业和社会中不可忽视的力量。尽管具身智能在理论和应用层面取得了显著进展，但相关技术的发展仍面临诸多挑战，尤其是在行业标准、质量控制和测试方法方面，存在许多亟待解决的问题。例如，具身智能系统的硬件、软件与算法之间协调性差，数据质量参差不齐，缺乏统一的标准化体系来指导技术研发和市场应用。行业内在解决这些问题时也曾多次走弯路，尤其是标准化的滞后性和不一致性，导致技术发展过程中的反复试错和资源浪费，制约了具身智能技术的健康发展。在此背景下，本书希望通过构建科学、全面的标准体系与测试方法，为行业提供系统的理论支持和实践指南。这不仅能促进具身智能技术的快速发展，还能推动相关产业的健康发展和市场的有效规范。读者对象本书的读者对象包括但不限于以下几类人群：技术研发人员：包括从事机器人技术研发、嵌入式系统、自动化等相关领域工作的工程师、研究员和学者。质量控制与测试工程师：特别是那些涉及具身智能硬件、软件和系统集成的测试人员，本书能帮助他们提升测试方法的科学性和准确性。标准化工作者与政策制定者：致力于推动具身智能产业标准化的各类机构人员，尤其是参与制定和实施技术标准的专业人士。产业投资人和管理层：关心具身智能市场发展前景的投资者和行业决策者。本书特色本书结合具身智能技术的前沿发展，系统地阐述了具身智能的标准体系与测试方法。内容涵盖基础零部件的测试、整机系统的性能评估、群体智能和多智能体协作的标准体系建设等，具有以下特色：全面的标准体系：详细探讨了具身智能在各个应用领域标准化的需求，帮助读者了解如何在工业、医疗、服务等不同领域中制定适用的标准。具体的测试方法：结合实际应用案例，介绍了具身智能硬件、软件和算法的测试技术，包括灵巧手、机器人整机、群体智能等领域的测试方法。行业前瞻性视角：从技术和产业的角度分析了具身智能的未来发展方向，并预测了行业标准化与测试技术的发展趋势。如何阅读本书本书内容由浅入深，适合不同背景的读者阅读。本书逻辑设计如下：首先，通过概述具身智能的基本概念和产业分析，为读者提供全局视角。其次，深入探讨标准体系与质量基础设施的理论框架。最后，通过具体的应用场景和案例分析，展示标准体系的实际应用与测试方法实现。建议读者根据自身需求和兴趣，选择性阅读相关章节。若读者对某一具体领域的标准体系或测试方法感兴趣，则可以直接跳转至该部分。勘误和支持尽管笔者已经尽力确保本书内容的准确性，但难免存在疏漏。如读者在阅读过程中发现问题或有进一步的交流需求，欢迎通过邮箱（shaoshanliu@chuk.edu.cn）与笔者联系。本书技术点涉及具身智能开源项目AIRSHIP，以及具身智能开源数据平台AIRSPEED，相关信息已经在网站https://airs.cuhk.edu.cn/en/airship以及https://airs.cuhk.edu.cn/en/airspeed上发布，感兴趣的读者可以自由查阅和使用，希望可以助力你进一步研究与开发。致谢本书的完成离不开许多人的支持与帮助。首先，感谢我的同事和导师们在研究与写作过程中给予的宝贵意见与支持，包括徐扬生校长、Jean-Luc Gaudiot教授、叶伟中博士、俞波博士、王凡博士、夏轩博士、周鸿均博士、梁为竞。其次，感谢所有为具身智能技术与标准化事业做出贡献的科研人员、工程师和企业家，是大家的努力推动了这一领域的快速发展。最后，感谢深圳市政府、龙岗区政府对我们科研工作一如既往的支持，特别感谢龙岗区“深圳创新十大行动计划”配套项目的资助，资助项目编号LGKCSDPT2024002。刘少山　　深圳市人工智能与机器人研究院具身智能中心主任

刘少山博士　深圳市人工智能与机器人研究院具身智能中心主任，世界青年科学院院士，国家高层次海外人才，计算机工程博士与公共管理硕士。发表高水平论文100余篇，获授权专利100余项，著有多部专业书籍并广受好评。刘佳璐博士　高级工程师，深圳市人工智能与机器人研究院科研管理部副部长，中国机器人检测认证联盟专家工作组委员。多年来致力于智能产品检测技术研究及装置开发，参与多项国家级重点项目。高源博士　深圳市人工智能与机器人研究院副研究员，香港中文大学（深圳）兼职助理教授。专注于具身多智能体算法与异构多机器人系统研究，发表高水平论文50余篇。丁宁博士　深圳市人工智能与机器人研究院常务副院长，香港中文大学（深圳）机器人与智能制造研究院副院长，全国机器人标准化技术委员会特种设备用机器人分技术委员会（SAC/TC591/SC1）委员，能源行业电力机器人标准化技术委员会（NEA/TC35）委员。专注于特种机器人与计算机视觉研究，主持或参与多项国家级重点研发项目。

前　言第1章　具身智能概述　11.1　何为具身智能　11.2　具身智能的核心零部件　21.3　具身智能的发展历史　31.4　具身智能的传统研究方向　51.4.1　基于行为的人工智能　51.4.2　受神经生物学启发的人工智能　51.4.3　认知发展机器人学　61.4.4　进化机器人学　71.4.5　物理体现与互动　71.5　基于大模型的具身智能技术　81.5.1　赋能具身智能机器人的基础模型分类　81.5.2　仿真促进具身智能机器人的设计自动化　91.6　具身智能对社会结构的影响　111.7　具身智能市场需求分析　131.7.1　工业机器人　141.7.2　服务机器人　151.7.3　特种机器人　161.7.4　智慧城市中的群体智能机器人　171.8　小结　18第2章　具身智能产业分析　192.1　具身智能供应链概述　192.1.1　核心零部件　192.1.2　机器人整机　202.2　核心企业　212.2.1　国内的供应链企业　212.2.2　国外的供应链企业　222.3　技术水平　232.4　市场趋势　242.4.1　核心零部件的市场趋势　242.4.2　整机的市场趋势　252.5　具身智能产业的标准化工作　262.6　具身智能产业的挑战与升级　262.6.1　关键挑战　272.6.2　升级策略　282.7　小结　29第3章　具身智能的质量基础设施与参考标准　303.1　当前具身智能产品的挑战　303.1.1　硬件挑战　303.1.2　软件及算法挑战　323.1.3　数据挑战　333.2　具身智能的质量基础设施建设　343.2.1　质量基础设施的重要性及现状　343.2.2　质量基础设施的建设要点　363.3　标准体系与质量基础设施的关系　383.4　可参考的人工智能标准体系　393.4.1　国际人工智能标准体系的建设情况　393.4.2　国内人工智能标准体系的建设情况　423.4.3　人工智能标准对具身智能实践的借鉴意义　433.5　小结　44第4章　场景驱动的具身智能标准体系　454.1　当前的标准化挑战　454.2　构建场景驱动的具身智能标准体系　464.3　工业制造场景中的具身智能标准　504.3.1　汽车制造机器人进行轮胎轮毂位姿识别　514.3.2　智能制造机器人进行航天插头装配　524.3.3　智能制造机器人进行发动机叶片打磨　524.3.4　电力作业机器人进行高压输变线路维护　534.3.5　电力作业机器人进行高压输变线路除冰　544.4　海洋作业场景中的具身智能标准　554.4.1　水下作业机器人清理维修海底电缆　564.4.2　水下作业机器人执行海底环境扫描勘测　574.5　医疗、服务等场景中的具身智能标准　584.5.1　医疗护理机器人进行护理协助　594.5.2　养老陪护机器人进行情感陪护　604.5.3　教育辅导机器人进行智能引导　614.6　小结　62第5章　群体智能的标准体系　635.1　何为群体智能　645.1.1　群体智能的概念　645.1.2　群体智能的特点与优势　645.2　群体智能的应用场景　645.2.1　智能交通　665.2.2　工业自动化　675.2.3　多机协同建图　695.2.4　智慧城市　715.3　协调与通信　745.3.1　协调策略　745.3.2　通信机制与信息共享　755.4　多智能体系统与多智能体强化学习方法　775.4.1　多智能体系统　775.4.2　多智能体强化学习方法　805.5　群体智能标准体系的构建　825.5.1　标准化的意义与挑战　825.5.2　与国际接轨的标准化工作　835.5.3　标准体系的框架与内容　845.6　小结　85第6章　核心零部件的测试方法　866.1　零部件概述　876.2　测试方法概述　896.3　零部件测试方法　896.3.1　传感器测试　896.3.2　控制器测试　956.3.3　电机测试　966.3.4　减速器测试　986.3.5　腿足测试　996.3.6　电池测试　1006.3.7　一体化关节测试　1026.3.8　通信系统测试　1036.4　小结　105第7章　灵巧手的标准化设计及测试　1077.1　灵巧手的前景与挑战　1077.2　灵巧手的应用场景与产品示例　1087.3　灵巧手的技术体系　1117.3.1　灵巧手的传感器技术　1127.3.2　灵巧手背后的整机技术　1147.3.3　灵巧手的控制算法　1167.4　灵巧手的参考标准　1177.4.1　运动精度标准　1177.4.2　抓取能力标准　1187.4.3　力觉控制标准　1197.4.4　响应速度标准　1197.4.5　自适应性标准　1207.5　灵巧手的性能测试方法　1217.5.1　指力测试　1237.5.2　抓握力测试　1237.5.3　防滑性测试　1237.5.4　触觉灵敏度测试　1247.5.5　力传感器校准　1247.5.6　手指重复性测试　1257.5.7　抓握周期测试　1257.5.8　抓握效率测试　1267.6　小结　126第8章　人形机器人的整机评估方法　1278.1　人形机器人概述　1288.2　人形机器人整机性能评估方法　1318.2.1　评估指标体系的构建　1318.2.2　整机性能评估方法　1338.3　人形机器人整机稳定性与安全性评估方法　1338.3.1　稳定性评估方法　1348.3.2　安全性评估方法　1358.4　人形机器人整机评估的参考标准　1368.4.1　可参考的国际标准　1368.4.2　可参考的国家标准　1378.5　典型实践案例分析　1388.5.1　HumanoidBench：评估环境的构建　1388.5.2　KUAVO：整机测试过程与结果分析　1398.6　小结　141第9章　具身智能体的推理与决策能力测试　1429.1　智能体概述　1429.2　智能体的推理能力测试　1459.2.1　逻辑推理能力测试　1459.2.2　语义推理能力测试　1479.2.3　综合案例分析　1489.3　智能体的决策能力测试　1509.3.1　确定型决策能力测试　1509.3.2　不确定型决策能力测试　1519.4　复杂环境中的应对能力评估　1529.4.1　复杂环境的定义与特征　1529.4.2　适应性和鲁棒性评估方法　1539.5　典型实践案例分析　1569.5.1　典型场景中的评估方法　1569.5.2　VoxPoser评估案例　1579.6　具身智能体测试的参考标准　1599.6.1　国际标准的重要性　1599.6.2　主要的国际标准组织　1609.6.3　测试方法接轨国际标准　1619.7　小结　162第10章　群体智能系统测试方法　16310.1　测试环境设计与实施　16510.2　群体智能的性能评估框架　16710.3　定性评价与定量分析　17010.4　多机器人协作与交互测试　17210.4.1　构建多机器人系统的测试环境　17310.4.2　评估指标和工具　17810.5　小结　182第11章　标准体系与测试技术展望　18311.1　具身智能标准体系的发展路线　18311.1.1　基础技术研究与初步标准化　18411.1.2　系统集成与标准化深化　 18811.1.3　群体智能与全面标准化　18811.2　标准化趋势与测试技术展望　18911.2.1　具身智能的标准化趋势　18911.2.2　具身智能测试技术展望　19111.3　小结　194