隨著人工智能與機(jī)電一體化技術(shù)的飛速發(fā)展,人形機(jī)器人已成為全球科技競爭的前沿?zé)狳c(diǎn)。在中國,以高校和科研院所為核心的“學(xué)院派”研究團(tuán)隊(duì),憑借扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、持續(xù)的創(chuàng)新探索和深厚的人才儲(chǔ)備,在這一領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步,并孵化出眾多令人矚目的代表性產(chǎn)品,推動(dòng)著中國機(jī)器人技術(shù)從追趕走向并跑乃至局部領(lǐng)跑。
一、 代表性研究團(tuán)隊(duì)與機(jī)構(gòu)
- 北京理工大學(xué)——“匯童”系列團(tuán)隊(duì):作為國內(nèi)最早系統(tǒng)開展仿人機(jī)器人研究的團(tuán)隊(duì)之一,北理工黃強(qiáng)教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)自2002年起成功研制出多代“匯童”仿人機(jī)器人。該團(tuán)隊(duì)在復(fù)雜動(dòng)態(tài)行走、全身運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)與控制等方面底蘊(yùn)深厚,其研究成果為國內(nèi)人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制奠定了重要基礎(chǔ)。
- 浙江大學(xué)——熊蓉教授團(tuán)隊(duì)與“悟空”機(jī)器人:浙大控制科學(xué)與工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人智能感知、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與學(xué)習(xí)控制方面實(shí)力突出。其推出的四足輪腿式機(jī)器人“絕影”系列廣為人知,而在人形機(jī)器人方面亦有深入布局,其展示的“悟空”機(jī)器人等樣機(jī),展現(xiàn)了在靈活運(yùn)動(dòng)與交互方面的探索。
- 清華大學(xué)——趙明國教授團(tuán)隊(duì)與“THBIP”系列:清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)在人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)、高速奔跑與跳躍等極限運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域研究深入。其研制的“THBIP”系列機(jī)器人,在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定快速行走及抗擾動(dòng)能力上表現(xiàn)優(yōu)異,代表了國內(nèi)在動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)控制方面的頂尖水平。
- 哈爾濱工業(yè)大學(xué)——洪炳镕、李瑞峰教授團(tuán)隊(duì):哈工大在機(jī)器人領(lǐng)域研究歷史久、體系全,其機(jī)電工程學(xué)院與機(jī)器人研究所團(tuán)隊(duì)在空間機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等多個(gè)方向成果豐碩。在人形機(jī)器人方面,長期致力于仿生結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)研究,擁有多項(xiàng)核心技術(shù)。
- 中國科學(xué)院——自動(dòng)化所、深圳先進(jìn)院等:中科院下屬多所研究院所是該領(lǐng)域的重要力量。例如,自動(dòng)化所在機(jī)器人視覺、靈巧操作與人工智能結(jié)合方面優(yōu)勢明顯;深圳先進(jìn)技術(shù)研究院則在仿生設(shè)計(jì)、新型驅(qū)動(dòng)與智能系統(tǒng)集成上不斷推出創(chuàng)新成果。
二、 標(biāo)志性產(chǎn)品與技術(shù)特色
學(xué)院派團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品多以科研樣機(jī)、原理驗(yàn)證機(jī)為主,其核心目標(biāo)在于突破關(guān)鍵技術(shù)、驗(yàn)證新理論、培養(yǎng)人才,并逐步向應(yīng)用潛力探索。
- “匯童”系列(北理工):從BHR-1到最新的BHR-7,迭代見證了從靜態(tài)步行到快速動(dòng)態(tài)行走、從預(yù)編程到視覺伺服導(dǎo)航的能力演進(jìn)。其特色在于系統(tǒng)化的運(yùn)動(dòng)控制理論與穩(wěn)健的整機(jī)工程實(shí)現(xiàn)能力。
- “悟空”機(jī)器人(關(guān)聯(lián)浙大等):作為一款面向通用人工智能研究的仿人機(jī)器人平臺(tái),其設(shè)計(jì)更注重與AI大模型的結(jié)合,探索在開放環(huán)境下的感知、認(rèn)知與決策能力,代表了“AI+機(jī)器人”的前沿方向。
- “THBIP”系列(清華大學(xué)):以高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)能力為顯著標(biāo)簽。研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的小跑、跳躍甚至后空翻等復(fù)雜動(dòng)作,重點(diǎn)攻克了高剛度驅(qū)動(dòng)、全身協(xié)同控制與實(shí)時(shí)平衡等難題,運(yùn)動(dòng)性能指標(biāo)國際先進(jìn)。
- “先行者”系列(哈工大等):體現(xiàn)了在仿生機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與新型驅(qū)動(dòng)(如液壓、腱驅(qū)動(dòng))方面的探索。部分樣機(jī)專注于特定場景下的作業(yè)能力,如上下樓梯、崎嶇路面行走與簡單操作。
三、 研究特點(diǎn)與未來趨勢
國內(nèi)學(xué)院派人形機(jī)器人研究普遍呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):一是注重基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),在運(yùn)動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)、機(jī)械設(shè)計(jì)等“硬核”領(lǐng)域積累深厚;二是越來越多地與人工智能前沿(如強(qiáng)化學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、大模型)深度融合,提升機(jī)器人的自主智能水平;三是部分團(tuán)隊(duì)開始關(guān)注特定應(yīng)用場景,如災(zāi)難救援、醫(yī)療服務(wù)、家庭陪伴等,探索從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用的路徑。
這些團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)在高動(dòng)態(tài)靈巧運(yùn)動(dòng)、智能交互與自主任務(wù)執(zhí)行、低成本高性能硬件體系、人機(jī)共融安全等方向深入探索。隨著產(chǎn)學(xué)研合作的深化,學(xué)院派的前沿研究成果將更快地與產(chǎn)業(yè)界需求結(jié)合,共同推動(dòng)中國人形機(jī)器人技術(shù)在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)落地上實(shí)現(xiàn)更大突破,為全球機(jī)器人發(fā)展貢獻(xiàn)中國智慧與中國方案。