重磅干货|第二届机器人青年学者学术论坛顺利举行,大咖报告精彩纷呈

重磅干货|第二届机器人青年学者学术论坛顺利举行,大咖报告精彩纷呈

2022-12-24 09:01:00 - 2022-12-24 16:30:00

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为加强机器人青年学者的互动交流,推动行业发展,12月24日,由之江实验室智能机器人研究中心主办,立德机器人服务平台(机器人大讲堂)承办的“第二届机器人青年学者学术论坛”举行。多位青年学者围绕海洋机器人、医疗机器人、仿人机器人等众多热门话题展开线上分享与交流,逾3万人次通过机器人大讲堂视频号收看本届论坛直播。


 

机器人大讲堂现将本次论坛内容整理如下,以飨读者。

 

 

联合会介绍与致辞

 

宋伟 之江实验室智能机器人研究中心副主任、高性能双足机器人及实景化应用云脑组总执行负责人


 

“今年9月,机器人青年技术创新联合会正式成立,旨在为全国机器人青年专家学者们提供一个学术交流、技术研讨、项目考察与合作共赢的公共服务平台。来自高校、科研院所和企业的二十多位科研人员、学者和产业专家受聘为机器人青年技术创新联合会首届会员。”之江实验室智能机器人研究中心副主任、高性能双足机器人及实景化应用云脑组总执行负责人宋伟作为主持人对机器人青年技术创新联合会做了介绍。

 

顾建军 之江实验室智能机器人研究中心主任


 

之江实验室智能机器人研究中心顾建军院士在论坛致辞中为大家介绍了之江实验室和智能机器人研究中心的有关情况。顾院士表示,成立5年来,之江实验室始终坚持科技创新与机制创新双轮驱动,支撑国家战略与赋能地方发展“双向发力”,高水平科研成果持续涌现,高能级装置平台建设稳步推进,高层次人才加速汇聚,实现了阶段性建设发展目标。

 

“面向‘人机物’三元融合的未来智慧社会,机器人技术发展面临更加迫切的需求。”顾院士介绍说,之江实验室智能机器人研究中心确定了最强大脑与最强本体的两个主攻方向,布局了海陆空天全域覆盖的一系列重大科技项目,已经在基础理论、关键零部件、系统集成、场景应用等方向均取得了突出进展。

 

专家细分领域报告

 

彭艳 国家杰青、俄罗斯自然科学院外籍院士、欧洲自然科学院外籍院士、上海大学人工智能研究院执行院长

 

 

海洋无人艇是海洋强国战略重要支撑装备,国家杰青、俄罗斯自然科学院外籍院士、欧洲自然科学院外籍院士、上海大学人工智能研究院执行院长彭艳在《海洋智能无人艇》的报告中,介绍了无人艇在复杂海洋环境中发挥效能面临的各种挑战。在复杂海况无人艇自主布放回收技术上,彭艳教授所在团队实现了抛射式、笼式单点吊自主布放回收。针对海洋动态目标探测与识别的问题,团队提出了语义结构约束和语义注意力提升模式,建立了语义信息跨层传递机制。

 

上海大学“精海”系列无人艇已经在服务填礁造岛、极地战略、海上重大事故应急方面发挥了重要作用。彭艳教授分享了团队在桑吉轮应急探测时的工作,在当时,海洋无人艇“为航运史上首次大规模轻油泄露事件评估和处置提供了重要数据支撑“。彭艳教授还分析了海洋智能无人系统发展面临的挑战。她认为,智能无人系统是人工智能重要驱动场景,而海洋是第三代人工智能发展的重要驱动场景。关于如何建成海洋智能无人系统研发和智能自演技术创新平台,彭艳教授也提出了三个方面的主要任务:海洋场景向量构建、海洋环境深度自适应和智能无人系统博弈对抗。

 

刘连庆 国家杰青、中科院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室副主任

 

 

国家杰出青年基金获得者,中科院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室刘连庆副主任的主要研究方向为类生命机器人、微纳机器人、智能机器人与系统。此次论坛,他带来了《与人共融:从人机协作到类生命智能》的报告。刘主任首先介绍了中国科学院沈阳自动化所机器人方面的研究历史,该所作为我国最早从事机器人研究的单位之一,研发了我国第一台工业机器人、第一台水下机器人、第一台六足步行机器人和第一台核工业机器人。近来,该所相关成果在服务国家需求方面取得新的进展,研究成果2018年入选了习近平总书记新年贺辞,作为国家重大科技成就代表参加了改革开放40周年的成就展,3次入选两院院士评选的十大科技进展等。

 

刘主任的报告指出机器人的发展趋势是具有更好的任务行为适应性和更高智能,与人共融代表了未来机器人的发展方向,并向大家介绍了机器人学国家重点实验室在此方向的进展。刘主任认为与人共融有三个层次:任务共融、行为共融、智能共融,而这也代表了三类机器人。协作机器人与人独立个体,互助共融;外骨骼机器人与人生机同体,互补共融;类生命机器人与人同生共体,互生共融。通过上述三个层次的共融,最终全面提升机器人在任务、行为和智能方面的能力,从而在国民经济、民生健康、科学前沿等领域发挥重要作用。

 

赵欢 教育部青年长江学者、华中科技大学机械科学与工程学院教授

 

 

教育部青年长江学者、华中科技大学机械科学与工程学院的赵欢教授带来了题为《航天大构件机器人“磨削-装配“一体化》的报告,报告包括研究背景、主要工作进展以及工作展望。赵欢教授指出,复合材料在航天大构件上应用日益广泛,而复合材料大构件小余量去除和装配面临材料去除机理不明、大构件对接装配自动化程度低、磨削-装配过程迭代次数多生产周期长等不足,机器人具有柔性配置、工作空间大、多机器人协同操作能力强等优势。因此,其团队提出了机器人“磨削-装配“一体化工艺方案,可实现航天大构件原位的测量-磨削-装配,缩短大构件制造周期。

 

据赵教授介绍,该团队的三大工作进展包括热塑性复合材料磨削机理、机器人非均匀小余量磨削、大构件多机器人协同装配。同时,相关研究成果可在某空间飞行器接插件机器人装配、在轨空间站螺钉机器人拆卸(或拧松)、大飞机长桁条双臂机器人协同装配以及航天发动机叶片机器人“测量-磨抛“一体化等方面得到应用。赵欢教授对机器人化智能制造也进行了展望,指出通过发挥机器人灵巧、协同、顺应的先天优势,将人的技能赋予机器人,让机器人兼具“人的技巧+机器精度”双重优势,实现机器人单机“落地即用”、多机“柔性组合”、人机“合作协同”,是机器人化智能制造的发展方向。

 

孙涛 教育部青年长江学者、天津大学机械工程学院副院长

 

 

在此次论坛上,教育部青年长江学者、天津大学机械工程学院副院长孙涛教授围绕《骨折手术与康复一体化机器人》展开了汇报。他提到,骨折治疗分为复位手术、术中固定、术后康复三个彼此关联的环节,孙教授认为:“手术机器人推动了骨折手术和康复的标准化和智能化发展,现有的骨折手术向着微创化和智能化不断演进,对机器人提出了更高要求,骨折术后康复目前还处于经验化阶段,定量化和个性化才是未来骨折术后康复的发展方向。

 

”骨折发病部位多样、数量大、频繁发生,并且存在重手术轻康复等系列临床问题,孙涛教授团队提出了可穿戴式骨折手术与康复一体化机器人的解决方案,将精准的手术与量化康复结合在一起,利用一体化机器人既能在术中精准完成手术,又能在术后利用该一体化机器人实施定量化和个性化康复。报告中,孙教授提到该机器人的研发系统整体分为四部分:机器人系统设计与集成、手术规划与术中导航、量化康复与多维评价、系统评估与实验验证,并总结了其中带来的技术挑战。最后,谈及骨科手术与康复机器人的未来发展——骨科智慧医疗,孙教授表示,要搭建面向骨科手术、康复全周期的软硬平台综合系统,建设支持骨快速愈合的生物细胞理论体系。

 

边桂彬 北京杰青、中国科学院自动化研究所研究员

 

 

中国科学院自动化研究所、中国科学院青年创新促进会第六届理事会理事长、国家重点研发计划“基础科研条件与重大科研仪器设备研发”专项专家组成员边桂彬教授围绕《显微眼科手术机器人研究进展》介绍了眼科手术机器人的发展历史。针对国内显微眼科手术的智能化操作需求,边桂彬教授从影像导航、操作控制、手术评估等方面介绍了其所在团队在显微眼科手术机器人系统的研究成果。

 

他认为,智能眼科机器人包括三大核心部件和关键技术:可灵活操作的带有感知功能的显微手术器械;包含显微镜可见光引导、光学相干断层成像(OCT)等技术的多物理场多尺度导航,以及高精度的显微操作控制。最后,边教授指出了显微眼科手术机器人的未来研究和发展空间。在人机交互方面,“我们需要和人工智能、新型成像这样一些学科交叉,进一步提高手术机器人的人机交互性能,同时在设备的自主性、智能性上达到更高的标准。”

 

杨湛 苏州大学机电工程学院教授 、中国微米纳米技术学会微纳机器人分会秘书长

 

 

来自苏州大学机电工程学院、中国微米纳米技术学会微纳机器人分会秘书长的杨湛教授围绕《微纳机器人关键技术和应用》展开介绍。不同于以往的传统机器人,杨湛教授表示:“微纳机器人,它们主要是为了微纳制造、生物医学等提供一些变革性的方法和意义。”在汇报中,杨湛教授向大家介绍了基于SEM的微纳机器人协同操作平台、纳米操作机器人的关键技术及应用,并展示了他所在团队相关的研究进展跟成果。

 

在报告中,杨湛教授将其团队的微纳操作机器人技术工作做了总结。在驱动技术上,提出了一种基于粘滑和振动相结合的新型复合驱动方法;在感知技术上,开发了基于电子固体交互作用机理的蒙特卡洛模拟方法,提出了基于SEM二次电子图像灰度信息的微纳样品三维重建和测量方法;在控制技术上,提出了基于高精度实时视觉反馈的多纳米机器人协同操作方法;在集成技术上,研制出了具有21个自由度的扫描电子显微镜内纳米操作机器人系统。

 

余张国 万人领军、北京理工大学智能机器人研究所所长

 

 

“仿人机器人是一种通用的、理想的机器人形态,在工业生产、社会服务、公共安全等领域中有广阔的需求。仿人机器人经过50余年发展,正向我们阔步走来。”北京理工大学智能机器人研究所所长、国家万人计划科技创新领军人才余张国教授进行了《仿人机器人发展挑战与研究进展——仿人机器人正向我们阔步走来》的学术报告。

 

在报告中,余教授介绍了仿人机器人的研究背景、发展历程,指出目前仿人机器人在运动能力、环境适应能力和多任务作业能力等方面面临的挑战和亟待突破的关键技术。余教授表示,“在运动能力方面,仿人机器人需要爆发驱动部件和平衡控制技术进一步突破;在环境适应能力方面,仿人机器人需要刚柔耦合系统和多模态运动技术进一步突破,在多任务的作业能力方面,仿人机器人需要突破认知智能和人机智能协同。”最后,他汇报了北京理工大学黄强教授团队在仿人机器人跳跃运动、奔跑运动、轮腿复合运动方面的最新进展。

 

谢安桓 之江实验室智能机器人研究中心副主任 、高性能双足机器人及实景化应用本体组总执行负责人

 

之江实验室智能机器人研究中心副主任、高性能双足机器人及实景化应用本体组总执行负责人谢安桓带来了《类人智能机器人的若干思考与实践》报告。谢安桓主任介绍了其团队围绕国家任务,在高性能双足机器人及实景化应用、跨媒体类人智能基础理论及关键技术研究等领域开展的有关工作。谢安桓指出,类人智能机器人应“像人一样思考”,并需要解决仿生机理、驱动技术、运动控制、智能理解、自主决策等五大关键技术。


 

结语与未来


 

论坛过程中,专家学者与观众充分互动,积极解答观众提出的问题。观众们纷纷表示,此次论坛让他们获益匪浅,各位专家学者在论坛中展现的新知识、新观点、新思想不仅丰富了他们的知识体系、拓宽了学术视野,也为下一步进行学术创新提供了理论借鉴和实践支持。

 

机器人行业的发展离不开一代代专家学者的努力和奋斗,而青年学者是学术进步的生力军、技术创新的动力源。本届论坛呼吁更多优秀的青年学者能够加入机器人青年技术创新联合会,一起为中国的机器人事业蓬勃发展贡献力量。“之江实验室也将充分发挥开放优势,积极搭好合作平台,为大家带来多场论坛活动。”论坛主持宋伟表示。