2025年4月1日上午，中国科学院大学人工智能学院有幸邀请到了中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室王硕研究员，在雁栖湖校区教一楼009教室为同学们带来科学前沿讲座——《机器人与智能制造》。本次讲座介绍了机器人的定义、分类和具有里程碑意义的机器人系统。概述了工业机器人、服务机器人相关技术发展趋势。同时重点介绍了工业机器人在智能制造中的应用情况。
在讲座的开始，王老师首先介绍了目前对于机器人的定义——一种执行机构，具有两个或两个以上可编程的轴和一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行期望的任务。随后，王老师简单概述了世界机器人的发展历程，从上个世纪20年代的“robot”一词的提出到如今人形机器人的研发与应用，机器人已经有了巨大的改变。然后，王老师讲述了机器人的分类。目前，在我国，机器人通常被分为工业机器人、服务机器人与特种机器人。其中，工业机器人可以又可以继续被分为焊接机器人、搬运机器人和装配机器人等；服务机器人可以被分为家居机器人、助老助残机器人和教育娱乐机器人等；特种机器人可以被分为医疗机器人、物流机器人和洁净机器人等。
接着，王老师分析了我国机器人技术与产业发展的源动力。其包括：中国制造业产业结构的转型升级、中国劳动力出现成本持续增长和结构性短缺、老龄化及医疗资源不均衡等社会问题日益突出和机器人技术与产业发展关乎国家公共安全和重大发展战略等特种需求引发新一轮全球竞争等原因。
随后，王老师开始为我们讲述工业机器人的相关内容。首先，王老师对于中国工业机器人市场进行了分析。在2022年，中国在全球工业机器人的销量市场已经排名第一，国内市场的销量大约占全球销量的52%，超过了一半。同时，中国工业机器人市场也已经连续十年成为全球最大的工业机器人消费市场，自主品牌在主要机型和多个应用领域的占有率都有所提高。
之后，王老师介绍了工业机器人中的两项关键技术。首先是机器人的核心零部件，包括：高性能减速器、伺服电机与驱动器、控制器和专用传感器等方面。其次是机器人的设计与控制，其包括：机器人正向设计、高动态性运动与多模态感知与规划、灵巧抓取和操纵动力学建模与高精度轨迹与力控制等方面。
在介绍完上述部分之后，王硕老师使用大量的实例向同学们讲述了工业机器人的应用现状。目前，工业机器人已经广泛应用于焊接、码垛、搬运、打磨和上下料等任务中。此外，在一些特殊的任务中，工业机器人也得到了广泛的使用。例如，用于电石冶炼出炉作业的机器人系统、用于室外无轨导航的重载AGV和炼钢作业机器人等。
在讲座的最后，王硕老师总结了机器人的发展趋势及挑战。机器人未来的发展趋势主要有三个：工作环境由结构化向非结构化的转变、人机关系由物理隔离向人机协作转变、应用方式由大批量刚性向定制化柔性生产转变。其挑战则包括本体挑战、安全挑战、智能挑战和交互挑战等。
更多专家信息：
王硕，中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室研究员、博导，中国科学院大学岗位教师；任国家制造强国建设战略咨询委员会委员，十三五、十四五国家重点研发计划“智能机器人”重点专项专家；国际标准化组织ISO/TC299专家；中国机电一体化技术应用协会常务理事；科技创新2030“新一代人工智能”重大项目首席；中国自动化学会、人工智能学会、计算机学会、宇航学会、电子学会等专委会委员。主要从事智能机器人控制、机器人操作技能学习、自主灵巧作业、水下仿生机器人等研究。主持科技创新2030重大项目、自然科学基金联合基金重点和面上项目、国家863计划项目、支撑计划项目、国际合作项目等多项。获得国家自然科学二等奖1项，北京市科学技术奖一等奖1项，中国自动化学会等奖2项，省部级二等奖4项；合著图书4本，发表SCI/EI学术论文100余篇，获授权国家发明专利40余项，软件著作权登记10余项；主持制定机器人国家标准2项。
