哈工大機(jī)電工程學(xué)院付宜利教授與倪風(fēng)雷教授團(tuán)隊(duì)，攜手校友企業(yè)博實(shí)股份，在人形機(jī)器人領(lǐng)域取得一系列突破性進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)在雙形態(tài)人形機(jī)器人整機(jī)設(shè)計(jì)、多類(lèi)型關(guān)節(jié)模組開(kāi)發(fā)、雙版本靈巧手研制以及智能控制算法創(chuàng)新等方面，均實(shí)現(xiàn)了階段性成果，標(biāo)志著我國(guó)在人形機(jī)器人領(lǐng)域從關(guān)鍵部件到整機(jī)系統(tǒng)的全棧自主研發(fā)能力邁上新臺(tái)階。
在整機(jī)研發(fā)方面，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了雙足與輪式兩種差異化架構(gòu)的人形機(jī)器人平臺(tái)。雙足機(jī)型專(zhuān)為非結(jié)構(gòu)化復(fù)雜地形設(shè)計(jì)，可應(yīng)用于巡檢與輔助作業(yè)場(chǎng)景；輪式機(jī)型則聚焦平坦地面環(huán)境，承擔(dān)室內(nèi)服務(wù)、物料搬運(yùn)及精準(zhǔn)操作任務(wù)。兩款機(jī)器人均配備7自由度串并混聯(lián)機(jī)械臂，通過(guò)全關(guān)節(jié)力控技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全人機(jī)交互與精細(xì)操作。例如，在模擬工業(yè)場(chǎng)景測(cè)試中，輪式機(jī)器人成功完成精密零件搬運(yùn)任務(wù)，雙足機(jī)器人則展現(xiàn)了在崎嶇地形中的穩(wěn)定行走能力。
關(guān)節(jié)模組領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)突破多項(xiàng)技術(shù)瓶頸。自主研發(fā)的擺線旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)集成扭矩傳感器，在5kg自重條件下實(shí)現(xiàn)5kg負(fù)載能力，腿部關(guān)節(jié)最大扭矩達(dá)400Nm，兼具高傳動(dòng)效率與動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。直線關(guān)節(jié)通過(guò)傳感器與控制器的深度集成，最大推力突破10000N，同時(shí)保持精確力控性能。這些技術(shù)參數(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為機(jī)器人執(zhí)行重載任務(wù)提供了硬件支撐。
靈巧手研發(fā)呈現(xiàn)雙路線并進(jìn)格局。高性能版本配備20個(gè)關(guān)節(jié)與15個(gè)主動(dòng)自由度，欠驅(qū)動(dòng)輕量化版本則采用11個(gè)關(guān)節(jié)與7個(gè)主動(dòng)自由度。兩種方案均采用原創(chuàng)剛性肌腱傳動(dòng)系統(tǒng)，單指動(dòng)態(tài)輸出力超30N，在保持高負(fù)載能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，靈巧手可完成抓取雞蛋、操作精密儀器等復(fù)雜任務(wù)，其雙編碼器與扭矩傳感器集成設(shè)計(jì)，確保了運(yùn)動(dòng)精度與柔順控制能力。
智能控制算法層面，團(tuán)隊(duì)以哈工大自研"活字-日新"大模型為核心，構(gòu)建了語(yǔ)音交互、指令解析與任務(wù)分解的智能中樞。通過(guò)融合模型預(yù)測(cè)控制、全身運(yùn)動(dòng)控制與強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，機(jī)器人可在動(dòng)態(tài)環(huán)境中實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)策略。在車(chē)間場(chǎng)景測(cè)試中，機(jī)器人自主完成從路徑規(guī)劃到物料抓取的全流程任務(wù)，面對(duì)障礙物時(shí)能快速重新規(guī)劃路徑，展現(xiàn)出較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
該研發(fā)項(xiàng)目匯聚了機(jī)電工程、航天技術(shù)、計(jì)算科學(xué)、電氣自動(dòng)化、化工化學(xué)等多學(xué)科力量，形成跨學(xué)院協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)探索了旋轉(zhuǎn)電驅(qū)、直線電驅(qū)及液壓驅(qū)動(dòng)等技術(shù)路徑，構(gòu)建起覆蓋基礎(chǔ)理論到工程應(yīng)用的技術(shù)體系。目前，相關(guān)技術(shù)已通過(guò)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證與場(chǎng)景測(cè)試，為后續(xù)工程化轉(zhuǎn)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
