人工智能作為新一代信息技術產(chǎn)業(yè)中的核心產(chǎn)業(yè),助推著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的浪潮。當前,具身智能已成為人工智能領域的前沿熱點,它賦予了物理實體以智能,實現(xiàn)了從“計算智能”向“行為智能”的重大跨越。隨著大模型和生成式AI的快速發(fā)展,以智能移動機器人為代表的未來產(chǎn)業(yè)正蓬勃興起,這一趨勢將深刻變革人類生產(chǎn)生活方式,成為科技競爭的新高地、未來產(chǎn)業(yè)的新賽道、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的新引擎。
9月7日,中國工程院院士、華中科技大學教授陳學東做客華科大EMBA喻見大講堂,為EMBA2024級新生講授《智能移動機器人技術》,講座由管理學院院長楊治教授主持。
陳學東院士介紹了智能移動機器人的研究背景、研究進展以及應用實踐,分享了其研究團隊在智能移動機器人關鍵技術方面的最新突破,并對該領域的未來發(fā)展趨勢進行了展望。
陳學東院士介紹到,智能移動機器人是自主無人系統(tǒng)的一種典型運動平臺,具備環(huán)境機動、自主運動與智能感知力。機動性、自主性、智能性等特征使智能移動無人系統(tǒng)在陸地、空中和海洋等廣闊空間內(nèi)得到廣泛應用,目前已成功應用于無人駕駛車輛、無人配送服務以及智能海域探索等多個前沿領域。他表示,智能移動機器人不僅能夠提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度,還能在極端環(huán)境下完成人類難以完成的任務,具有廣闊的應用前景。
陳學東院士詳細介紹了智能移動機器人在關鍵技術方面的研究進展。他指出,智能移動機器人的關鍵技術主要包括強健的“本體”設計、敏捷的“小腦”控制以及智慧的“大腦”決策三個方面。
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在“本體”設計方面,研究團隊通過對復雜環(huán)境的系統(tǒng)動力學建模,設計出一系列高機動、高性能的機械結構,以適應復雜多變的工作環(huán)境。針對復雜山地非結構環(huán)境,團隊提出了行星輪機構/履帶機構在多物理特征地形下的行駛動力學模型,實現(xiàn)了輪履機器人的優(yōu)化設計。此外,研究團隊還在復雜地形多足機構、高通用性人形機器人四肢設計、高功率密度驅(qū)動單元、水中矢量推進機構以及水陸跨域無人平臺系統(tǒng)集成等方面取得了重要突破,為智能移動機器人的廣泛應用提供了理論依據(jù)和有力支撐。
在“小腦”控制方面,陳學東院士介紹了團隊通過優(yōu)化動態(tài)運動規(guī)劃算法,顯著提高了機器人在非結構環(huán)境下的自主作業(yè)能力。特別是多足機器人步態(tài)柔順切換運動控制框架的提出,實現(xiàn)了機器人步態(tài)的柔順切換和運動軌道的穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。同時,針對電機驅(qū)動能力約束的問題,團隊提出了包含驅(qū)動能力約束的分層在線軌跡規(guī)劃框架,實現(xiàn)了關節(jié)驅(qū)動力的最大化利用和運動性能的顯著提升。
在“大腦”決策層面,團隊則專注于提升機器人的環(huán)境感知能力和學習能力。通過精準三維感知和魯棒視覺定位技術的研發(fā),提高了機器人在復雜環(huán)境中的全域感知能力和精準定位。陳學東院士指出,具身智能的核心在于無人系統(tǒng)通過集成多模態(tài)感知技術,實現(xiàn)與環(huán)境的實時互動,提升對復雜世界的認知與理解能力,同時融合智能自主決策技術與運動操作及路徑規(guī)劃技術,使得機器人能夠在復雜多變的環(huán)境中做出更加精準、高效的決策與行動。
陳學東院士介紹了智能移動機器人在多個領域的應用實踐。智能移動機器人在智能工廠、智能巡檢和自動泊車等領域的成功應用,顯著提高了工廠生產(chǎn)效率、提升了巡檢工作安全性、推動了智能交通系統(tǒng)的進一步發(fā)展。在特種智能移動無人系統(tǒng)方面,電驅(qū)重載足式機器人和水陸跨域移動無人系統(tǒng)的應用,實現(xiàn)了機器人在水底-水中-水面-灘涂-山地等復雜環(huán)境中進行全方位機動,有力保障了水下目標探測和跨介質(zhì)機動作業(yè)的順利進行。
陳學東院士表示,隨著技術的不斷進步和應用場景的持續(xù)拓展,智能移動機器人將在更多領域發(fā)揮重要作用。他強調(diào),為了推動智能移動機器人技術的長遠發(fā)展,未來應持續(xù)深化研發(fā)深度,不斷提高智能移動機器人的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
互動環(huán)節(jié),同學們踴躍提問,圍繞“中外智能移動機器人技術差異”、“人工智能在細分領域的應用”、“人形機器人電池定制化研發(fā)”、“智能輔助駕駛安全性”等問題,與陳學東院士展開深入交流。
楊治代表華中科技大學管理學院向陳學東表示感謝,并頒發(fā)華科大EMBA演講證書。
楊治對本次喻見大講堂進行了總結,他表示,陳學東院士深入淺出的講解,讓大家對智能移動機器人的最新研究進展及其所面臨的挑戰(zhàn)有了更為深刻的認識。他談到,華科大EMBA秉持“強國戰(zhàn)略,科技先行,科商融合,產(chǎn)業(yè)報國”的理念,希望同學們在EMBA的學習之旅中,保持開放的心態(tài),不斷突破認知邊界,在華科大這片科技創(chuàng)新的沃土上,加強與高校科研團隊合作,推進產(chǎn)學研一體化,促進科技成果的轉(zhuǎn)化和應用,助力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
華中科技大學高級管理人員工商管理碩士(EMBA)項目,自2002年首批獲國務院學位辦批準設立以來,始終秉承“科商融合,產(chǎn)業(yè)報國”的理念,面向國家重大需求和經(jīng)濟主戰(zhàn)場,依托華中科技大學深厚的科教資源,結合管理學院在交叉學科領域的堅實基礎,匯聚全球優(yōu)質(zhì)智力資源,致力于培養(yǎng)具備鏈接能力(Linking)、點亮能力(Lightening)和引領能力(Leading)的未來科技型產(chǎn)業(yè)領袖。辦學20余年,形成了“科商融合、道器兼工,中西交通、喻見至善”特色育才體系,累計培養(yǎng)了3000多名社會精英,2024年在校學生達500余人,辦學規(guī)模全國前列。
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