2月9日,2024年度浙江省科学技术奖获奖名单公布。
由云深处科技牵头,联合浙江大学、卧龙电驱、中电科第二十一研究所、国网智能、浙江工业大学、国网浙江超高压分公司等单位共同申报的“复杂场景四足机器人关键技术及产业化”项目,获得浙江省科学技术进步奖一等奖。
浙江省科学技术进步奖旨在表彰在技术创新、成果转化与产业化方面取得突出成效并产生显著经济社会效益的科技成果。
问题:面向灾害救援、能源巡检、公共安全等任务,机器人往往需要在废墟泥地、黑暗密闭空间、长距离走廊、多楼层建筑以及高原高寒等环境中执行作业。
此类场景具有地形非结构化、感知条件受限、温湿尘腐蚀等工况复杂的共性特点,对机器人的机动性、感知与可靠性提出更高要求。
如何让机器人在“看不清、走不稳、扛不住”的情况下仍能稳定运行,是行业长期面临的关键难题。
原因:四足机器人要实现复杂场景应用,难点集中在三方面:一是运动控制需同时兼顾稳定性与灵巧性,面对松软、湿滑、碎石等地形必须快速调整步态与受力分配;二是感知与决策在弱光、无光、烟雾等环境下容易出现信息缺失,传统依赖清晰视觉的方案难以保证可靠导航与避障;三是整机工程化要求高,长期户外或恶劣工况下的冲击、粉尘、潮湿、低温等会导致故障率上升,若缺乏全生命周期的防护设计,产品难以规模化应用。
上述挑战叠加,使得四足机器人从实验室走向产业现场,需要跨学科、跨单位的系统攻关。
影响:据介绍,该项目团队经过多年技术攻关,在高自适应运动控制、自主感知与智能决策、全时全效防护整机设计等方向实现关键突破:通过提升复杂地形下的灵巧运动控制能力,增强在非结构化地形的稳健行走与越障表现;面向复杂场景开发自主感知、精准理解与自主规划技术,提高弱光、无光、烟雾等感知受限条件下的自主导航能力;并以多场景应用为目标构建整机防护体系,提升长期稳定运行水平。
相关成果已在“绝影”系列等产品中应用,进入电力巡检、应急救援、安防巡逻、科研教育等领域,并实现海外市场交付,体现了从关键技术到产品体系、从示范应用到规模落地的转化能力。
对策:业内人士认为,复杂场景机器人走向广泛应用,既要“能跑”,更要“能用、好用、耐用”。
从此次获奖项目的组织模式看,产学研用多方联合攻关有助于打通技术链与产业链:高校与科研机构面向基础理论与算法模型提供支撑,企业围绕工程实现与产品化落地持续迭代,能源电力等应用单位通过场景验证与标准化需求牵引,形成闭环。
项目实施以来,在知识产权、论文成果与标准建设方面取得进展,截至2024年底累计获得授权发明专利82项,发表高水平论文39篇,并牵头制定国家标准1项、团体标准2项。
通过标准牵引与场景化验证,可进一步降低行业重复投入,促进技术成果在更大范围内安全、规范应用。
前景:随着新型工业化推进和公共安全治理现代化加速,面向电网、石化、矿山、园区等高风险、高强度场景的智能装备需求持续增长。
四足机器人具备通过性强、部署灵活等优势,未来有望在“巡检常态化、应急专业化、运维精细化”方面发挥更大作用。
与此同时,行业也将更重视可靠性、成本与生态建设:一方面,通过关键零部件国产化、软硬协同优化与规模化制造降低综合成本;另一方面,围绕应用接口、数据规范与安全要求完善标准体系,推动形成可复制、可推广的解决方案。
可以预期,复杂场景四足机器人将从单点示范走向体系化应用,成为面向特殊环境作业的重要装备形态之一。
从实验室走向产业一线,从技术突破到标准输出,浙江科研团队的成功实践印证了创新驱动发展战略的强大生命力。
在全球智能制造竞争加剧的背景下,这类"啃硬骨头"式的关键技术攻关,不仅为高质量发展注入新动能,更彰显我国在高端装备领域从跟跑到并跑、领跑的历史性跨越。
未来随着5G、物联网等新基建加速落地,智能机器人产业有望催生万亿级新市场,为新型工业化提供关键支撑。