北航新闻网5月28日电(航宣)日前,教育部进一步完善战略急需专业超常设置机制,北航在全国首批增设具身智能新专业,2026年开始招生。具身智能专业定位为融合人工智能、机器人学、计算机与控制工程的战略性新兴交叉学科,北航在全国较早开展“智能机器人”方向专业人才培养,培养了中国第一个机器人方向的博士,在智能机器人关键技术攻关和成果转化方面居全国领先地位。在北航机器人研究所,徐坤教授团队研制出了我国首台六足轮腿星球探测机器人,它具有智能变步、轮腿切换、腿臂两用、稳过坑洼、能扛重物等能力,有望成为人类探索外星球的先行军。日前,央视《创新进行时》对这一成果做了专题报道。
星表环境复杂,打造 “星际开路先锋”。徐坤教授深耕机器人研发20余年,面对月球、火星陨石坑密布、乱石嶙峋的复杂星表环境,他和团队定下目标——打造一款多功能、多用途的星球探测机器人。碎石陡坡、崎岖坑洼的模拟外星场地中,这台六足机器人稳步前行,每一次测试,都在为奔赴深空铺路,它的使命,是探索月球、火星,乃至更遥远的宇宙星辰。
六足PK四足,稳定与承重双提升。徐坤团队在模拟外星场地中,让六足机器人与四足机器人开展实地对比测试,四足机器人在行走时仅两条腿着地,机身易晃动,而六足机器人始终有三条腿支撑,三点稳固,机身更加平稳。六足机器人的灵感源于自然界的昆虫,团队采用圆形本体+六条腿均布设计的创新结构,使机器人没有前后左右之分,全向行进更灵活,负重能力更是达到35千克,是四足机器人的2倍以上,足以搭载更多科研设备与探测物资。
不同地形适配,AI步态自主切换。面对比机身更窄的过道,以及星表常见的障碍等复杂地形,徐坤团队为机器人定制专属步态,遇到窄道,机器人启动踢腿步态,收缩腿部变窄车身;遇到障碍,切换摆腿步态轻松跨越。机器人搭载AI大脑,实时识别路面环境,自主切换两种步态,能够适配各类复杂地形。
走得慢、过不去,轮腿复合变身提速。纯足式行走的六足机器人速度仅1.5米/秒,难以满足高效作业需求,徐坤团队结合轮式机器人,突破性采用轮腿复合设计,在膝关节加装轮子,实现足式行走+轮式滑行双模式自由切换。对机器人进行20米障碍测试显示,纯足式过障稳定但速度缓慢,纯轮式行驶高效但无法跨越障碍,轮腿结合既能稳过障碍又能高速滑行,大幅提升任务效率。
“动手”精细作业,腿臂一体智能操控。普通足式机器人要进行复杂操作,需额外加装机械臂,既增加重量又提升结构复杂度。徐坤团队模仿灵长类动物的肢体特性,实现腿臂融合的创新——六条腿全都能变身机械臂,膝关节可近360°旋转,行走时是腿,操作时变手,既简化结构,又减轻自重。搭载双目视觉相机与AI感知系统,机器人能精准识别物品颜色、纹理特征,自主推算方位距离、修正定位误差,完成精准剪线、自主灭火等任务。搭载不同工具,就能胜任防爆、救援、搬运等任务,既可远程遥控完成精细操作,也能自主执行完成作业任务,目前已在公安防爆领域实现示范应用。
灵活应用场景,四足轮腿能走能滑。除核心的六足星球探测机器人外,徐坤团队同步研发四足轮腿机器人,灵感源自北航轮滑社。团队分析人类轮滑动作,让机器人实现足轮转换,无需额外电机驱动,灵活性更突出。未来可广泛用于应急救援、物流配送、安防巡检、运输侦查等场景。
AI+机器人,具身智能新时代。AI 赋予机器人感知、决策、学习和适应能力,机器人让 AI 真正落地应用,两者深度融合,开启具身智能新时代。北航1979年启动机器人研究,1987年成立机器人研究所,形成由院士领衔、多学科交叉的顶尖科研与教学团队,新增的具身智能专业依托机械工程、控制科学与工程、人工智能、航空宇航科学与技术等优势学科,坚持 “强化基础、突出实践、重在素质、面向创新” 的培养方针,拥有一流实验室、高端机器人平台、产教融合创新平台等支撑,目标培养高素质学科交叉型工程技术人才和具备“创新创业”能力的复合型人才。
(素材来源:央视网)
(审核:李建伟)
编辑:贾爱平