哈工大教授团队携手校友企业,在人形机器人领域取得全栈自研新突破

研发家 | 2025-12-31 0

哈工大机电工程学院付宜利教授与倪风雷教授团队,携手校友企业博实股份,在人形机器人领域取得一系列突破性进展。该团队在双形态人形机器人整机设计、多类型关节模组开发、双版本灵巧手研制以及智能控制算法创新等方面,均实现了阶段性成果,标志着我国在人形机器人领域从关键部件到整机系统的全栈自主研发能力迈上新台阶。

在整机研发方面,团队构建了双足与轮式两种差异化架构的人形机器人平台。双足机型专为非结构化复杂地形设计,可应用于巡检与辅助作业场景;轮式机型则聚焦平坦地面环境,承担室内服务、物料搬运及精准操作任务。两款机器人均配备7自由度串并混联机械臂,通过全关节力控技术实现安全人机交互与精细操作。例如,在模拟工业场景测试中,轮式机器人成功完成精密零件搬运任务,双足机器人则展现了在崎岖地形中的稳定行走能力。


关节模组领域,团队突破多项技术瓶颈。自主研发的摆线旋转关节集成扭矩传感器,在5kg自重条件下实现5kg负载能力,腿部关节最大扭矩达400Nm,兼具高传动效率与动态响应特性。直线关节通过传感器与控制器的深度集成,最大推力突破10000N,同时保持精确力控性能。这些技术参数已达到国际先进水平,为机器人执行重载任务提供了硬件支撑。

灵巧手研发呈现双路线并进格局。高性能版本配备20个关节与15个主动自由度,欠驱动轻量化版本则采用11个关节与7个主动自由度。两种方案均采用原创刚性肌腱传动系统,单指动态输出力超30N,在保持高负载能力的同时实现结构轻量化。测试数据显示,灵巧手可完成抓取鸡蛋、操作精密仪器等复杂任务,其双编码器与扭矩传感器集成设计,确保了运动精度与柔顺控制能力。

智能控制算法层面,团队以哈工大自研"活字-日新"大模型为核心,构建了语音交互、指令解析与任务分解的智能中枢。通过融合模型预测控制、全身运动控制与强化学习技术,机器人可在动态环境中实时调整运动策略。在车间场景测试中,机器人自主完成从路径规划到物料抓取的全流程任务,面对障碍物时能快速重新规划路径,展现出较强的环境适应能力。

该研发项目汇聚了机电工程、航天技术、计算科学、电气自动化、化工化学等多学科力量,形成跨学院协同创新机制。团队系统探索了旋转电驱、直线电驱及液压驱动等技术路径,构建起覆盖基础理论到工程应用的技术体系。目前,相关技术已通过实验室验证与场景测试,为后续工程化转化奠定了坚实基础。

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