春晚舞臺上,人形機器人踏著節拍完成空翻、跑酷等高難度動作,流暢度較上年實現飛躍;工廠車間裏,工業機器人精準完成焊接、裝配、檢測等工序,24小時不間斷運轉;消費市場中,服務機器人走進家庭、餐廳、醫院,提供便捷高效的智慧化服務……近期,中國機器人的出色表現頻頻引發關注,其背後是我國機器人産業對底層技術的持續深耕與不懈突破,彰顯出國産機器人“大腦”升級、性能躍升的強勁發展態勢,也標誌著我國在相關領域的技術創新已進入新階段。
從“動手”到“動腦” 服務機器人迎“毫米級挑戰”
插花、擺盤、疊杯,這些人類看似輕鬆的精細家務,對家庭服務機器人而言卻曾是難以突破的技術瓶頸——花朵差幾毫米插不進花瓶、盤子對不準碗架卡槽,成為制約其走進普通家庭的關鍵障礙。近日,北京大學董豪教授團隊取得重大技術突破,讓機器人實現“先思考、再動手”,為家庭服務機器人實用化進程按下“加速鍵”。
人類完成精細動作時,會自然協調手眼,預判物體位置與角度。而傳統機器人缺乏這種“空間想像力”,只能機械執行指令,稍有偏差便會失敗。以往解決方案往往陷入兩難:要麼無法識別空間關係,要麼持續操作中誤差累積,最終偏離目標。
潘悅 製圖
董豪教授團隊的創新核心,是為機器人植入類人“思考”能力:首先建立“精準藍圖”,接收到“插花”等指令後,機器人先在虛擬系統中模擬任務完成狀態,明確操作角度、位置等關鍵參數,確保不影響周邊環境;隨後分解動作並全程“自檢”,誤差在允許範圍內持續執行,出現明顯偏差時及時微調,既保證精度,又避免動作不穩。
測試數據顯示,該技術在虛擬倣真環境中,機器人完成疊杯子、擺盤子等7類精細家務的平均成功率達79%,顯著優於現有方法;在真實家居場景中,面對插花、關罐、疊杯等6類日常任務,成功率達68%,且能較好適應環境微小干擾,具備走進普通家庭的實用基礎。
這項突破使機器人從“能幹活”向“會幹活”跨越,可精準完成毫米級對齊的精細操作。隨著技術不斷成熟,機器人有望逐步勝任整理文具、收納衣物等複雜家務,為人們實現“家務自由”提供可行路徑,也為服務機器人行業發展注入新動力。
從硬體到軟體 重載機器人邁向全面自主化
近日,由美的藍橙實驗室(高端重載機器人全國重點實驗室)聯合庫卡機器人(廣東)有限公司、廣東極亞精機科技有限公司等單位研發的“350-1200kg高性能重載機器人正向設計及應用”項目,順利通過中國機械工業聯合會組織的專家鑒定。鑒定專家組一致認為,該項目成果具有自主知識産權,總體技術達到國際先進水準,部分技術達到國際領先水準,標誌著我國在高端重載機器人領域打破國外技術壁壘,自主化基礎進一步夯實。
該項目實現三大核心技術突破,均具有行業引領性:首次將典型工況等設計工具融入正向流程,建立多層級故障樹模型,實現10萬小時MTBF高可靠性指標;創新品質再分配拓撲優化方法,通過動力學迭代優化提升整機性能;突破多因素剛柔耦合建模技術,實現動態特性高精度倣真與控制優化。依託自主研發的6款伺服電機、8款RV減速器等15種核心部件及軟體系統,項目成功推出350E、550E等4款重載機器人新品,已批量應用於新能源、航空等高端製造領域,構建起自主化産品體系。
據介紹,美的藍橙實驗室是2022年經科技部批准建設的全國重點實驗室,也是全國機器人領域唯一依託企業平臺建設的全國重點實驗室。實驗室以戰略裝備産業重大需求為牽引,圍繞産業鏈佈局創新鏈,聚焦核心零部件設計、整機設計技術、智慧控制技術、智慧應用技術四大領域,深耕重載機器人全面自主化攻關,助力國家戰略産業發展。
在核心零部件領域,實驗室自主研發減速機、伺服電機等高精度傳動部件,擁有多個行業先進實驗室,累計獲得核心部件授權專利60余項,3項成果獲國際領先鑒定;在整機設計方面,牽頭2項重載機器人領域的國家重點研發計劃和工信部高品質發展專項,4項成果獲國際領先鑒定,斬獲1項日內瓦國際發明展金獎;在智慧控制與應用領域,多項技術在航空航天等國家戰略項目中實現應用突破,並達到國際領先水準。
此外,實驗室積極構建開放合作創新生態,整合內外部資源促進企業協同發展,設立開放課題基金推動前沿技術研究,為區域及全國科技創新、産業升級提供有力支撐。未來,實驗室將持續發揮科技創新引領作用,助力重載機器人技術迭代與産業升級。
從概念到産業 具身智慧加快優勢集聚
業內學者指出,我國在具身智慧領域的技術演進、場景開放、行業關注、人才聚集等方面已形成顯著優勢,為參與新一輪技術革命奠定堅實基礎。美國企業家埃隆·馬斯克曾評價,很多人低估了中國在人形機器人等領域的實力,中國的科技創新潛力不容小覷。
我國具身智慧産業的快速發展,離不開政策支持與技術積累。2025年,具身智慧首次寫入政府工作報告,成為國家戰略重點佈局方向;北京、上海、深圳等地紛紛設立千億級産業基金,聚焦核心技術攻關,推出一系列扶持舉措,推動具身智慧從技術概念加速向産業落地。國務院發展研究中心報告預測,中國具身智慧産業市場規模2030年將達4000億元,2035年有望突破萬億元。
數據也印證了我國機器人産業的發展勢頭。2025世界機器人大會數據顯示,我國已連續12年保持全球最大工業機器人市場。應用場景方面,工業機器人已應用於國民經濟71個行業大類、236個行業中類,製造業機器人密度已躍升至全球第三位。服務機器人在家用服務、倉儲物流、商用服務、養老助殘、醫療康復等領域的滲透率顯著提升。國際數據公司數據顯示,2024年,中國廠商在全球商用服務機器人市場中佔據主導地位,出貨量佔比高達84.7%,規模優勢明顯。國際數據公司1月發佈的報告顯示,人形機器人已正式邁入規模化商用階段,2025年全球人形機器人出貨量約1.8萬台,中國佔主要部分。
海外業界對我國科技創新環境高度認可,不少矽谷初創企業優先選用華人研發人員,部分投資人將初創企業“含華率”作為投資參考因素。歐美媒體紛紛感嘆中國科技創新速度,認為我國將成為全球具身智慧行業發展的重要驅動力。
業內人士表示,隨著我國具身智慧産業持續蓬勃發展,將進一步帶動交通物流、工業製造、商業服務等領域新質生産力提升,推動新興技術加速走進家庭與社區,便利民眾生活,助力我國機器人産業從“跟跑”向“並跑”“領跑”跨越。
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