前言
2025中國人形機器人生態大會演講實錄。
4月25日,俄羅斯工程院外籍院士孫立寧在“2025中國人形機器人生態大會”上圍繞《多學科交叉賦能機器人創新發展》這一主題,展開了精彩報告。從交叉學科發展、國家戰略及國際科技競爭視角,闡述了機器人行業的演進方向與技術突破。
以下為報告要點,中國機器人網整理刪改:
交叉學科融合:機器人智能化的核心驅動力
國際機器人學科已從傳統機械電子交叉,發展為與材料、制造、仿生、AI、生命科學、社會科學的高度融合,為人形機器人集成創新奠定基礎。
? 微納技術與生命科學交叉:哈工大團隊歷經30年研究,推動微納技術與機器人、仿生學結合,研發的“康多機器人”實現機械電子與生命科學融合,完成5000多例臨床手術,并通過5G技術實現北京至海南的遠程手術,奠定國家遠程手術機器人基礎。
? 醫工交叉與技術迭代:針對第一代手術機器人“視覺無觸覺”問題,2018年引入MEMS技術開發三維感知芯片,推動智能化升級(如達芬奇第二代機器人新增感知功能)。
? 具身智能與行為數字化:手術機器人正從依賴醫生經驗向“行為數字化+感知功能+自主算法”的具身智能演進,通過數據采集、知識遷移和方案優化,實現手術規劃的自主性,邁向第二代、第三代技術。
關鍵技術突破:腦機接口與仿生感知
腦機接口技術進展
? 近紅外光譜創新:區別于傳統腦電/肌電信號,哈工大團隊利用近紅外光譜檢測腦區功能,建立行走運動意識模型,將“想動-行動”延遲從150毫秒縮短至超前0.5秒預測,并以85%適配率區分步數、步長,提升控制精準度。
? 關節運動建模:通過自編碼、注意力機制及BI-LSTM模型,擬合行走關節角度/角速度,平均決定系數達85%,實現運動參數精細化控制。
仿生感知與材料創新
? 電子皮膚:基于摩擦起電原理開發自供電電子皮膚,可同步采集應變信號,應用于機械臂實現避障,體現微納技術與材料科學的融合。
? 靈巧手與液態金屬:實驗階段的液態磁珠靈巧手、液態金屬柔性傳感器,通過材料創新提升人機交互的柔性與感知精度,為行為數字化采集提供支撐。
? 神經芯片探索:模擬生物神經元離子信號震蕩機制,建立神經元信號硬件模擬模型,嘗試通過電路芯片實現類人類感知,減少對AI數據的依賴。
多場景應用:從宏觀協同到微觀操作
異構機器人協同作業
在核電站等狹小空間,履帶機器人與四足機器人(如宇樹機械狗)通過路徑規劃與協作,完成開門、鉆行等任務,驗證異構機器人在立體場景中的協同能力。
微型機器人與精準醫療
? 納米操作技術:哈工大研發14自由度微型機器人,運動精度達0.1納米,可對40納米級微結構(如碳納米管)進行切割、連接,推動機器人進入微觀制造領域。
? 血管機器人探索:利用外部磁場控制毫米級微型機器人,模擬蝌蚪運動方式在血管微結構中導航,結合群控技術(如thousands of 機器人列隊),探索腫瘤靶向治療(如搭載T細胞的液態金屬機器人精準殺滅癌細胞)。
未來趨勢:交叉學科驅動顛覆性創新
機器人行業的發展已超越傳統交叉范疇,需與AI、生命科學、納米技術、材料科學深度融合,重點方向包括:
? 感知仿生與智能仿生:從機械仿生向類人類神經感知、自主決策升級,探索大腦-小腦控制模型與具身智能的結合。
? 微納與宏觀技術協同:打通宏觀作業與微觀操作的技術鏈條,實現從器官到細胞層級的精準控制。
? 場景導向的交叉創新:聚焦醫療、高危環境等場景,通過多學科技術集成(如導航、材料、群控),開發顛覆性產品與解決方案。
交叉學科是機器人創新的核心引擎,未來需以“AI+生命科學+納米材料”為紐帶,推動感知、控制、交互技術的系統性突破。
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文章來源:中國機器人網??????
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