俄罗斯工程院外籍院士孙立宁：多学科交叉赋能机器人创新发展

前言

2025中国人形机器人生态大会演讲实录。

4月25日，俄罗斯工程院外籍院士孙立宁在“2025中国人形机器人生态大会”上围绕《多学科交叉赋能机器人创新发展》这一主题，展开了精彩报告。从交叉学科发展、国家战略及国际科技竞争视角，阐述了机器人行业的演进方向与技术突破。

以下为报告要点，中国机器人网整理删改：

交叉学科融合：机器人智能化的核心驱动力

国际机器人学科已从传统机械电子交叉，发展为与材料、制造、仿生、AI、生命科学、社会科学的高度融合，为人形机器人集成创新奠定基础。

• 微纳技术与生命科学交叉：哈工大团队历经30年研究，推动微纳技术与机器人、仿生学结合，研发的“康多机器人”实现机械电子与生命科学融合，完成5000多例临床手术，并通过5G技术实现北京至海南的远程手术，奠定国家远程手术机器人基础。

• 医工交叉与技术迭代：针对第一代手术机器人“视觉无触觉”问题，2018年引入MEMS技术开发三维感知芯片，推动智能化升级（如达芬奇第二代机器人新增感知功能）。

• 具身智能与行为数字化：手术机器人正从依赖医生经验向“行为数字化+感知功能+自主算法”的具身智能演进，通过数据采集、知识迁移和方案优化，实现手术规划的自主性，迈向第二代、第三代技术。

关键技术突破：脑机接口与仿生感知

脑机接口技术进展

• 近红外光谱创新：区别于传统脑电/肌电信号，哈工大团队利用近红外光谱检测脑区功能，建立行走运动意识模型，将“想动-行动”延迟从150毫秒缩短至超前0.5秒预测，并以85%适配率区分步数、步长，提升控制精准度。

• 关节运动建模：通过自编码、注意力机制及BI-LSTM模型，拟合行走关节角度/角速度，平均决定系数达85%，实现运动参数精细化控制。

仿生感知与材料创新

• 电子皮肤：基于摩擦起电原理开发自供电电子皮肤，可同步采集应变信号，应用于机械臂实现避障，体现微纳技术与材料科学的融合。

• 灵巧手与液态金属：实验阶段的液态磁珠灵巧手、液态金属柔性传感器，通过材料创新提升人机交互的柔性与感知精度，为行为数字化采集提供支撑。

• 神经芯片探索：模拟生物神经元离子信号震荡机制，建立神经元信号硬件模拟模型，尝试通过电路芯片实现类人类感知，减少对AI数据的依赖。

多场景应用：从宏观协同到微观操作

异构机器人协同作业

在核电站等狭小空间，履带机器人与四足机器人（如宇树机械狗）通过路径规划与协作，完成开门、钻行等任务，验证异构机器人在立体场景中的协同能力。

微型机器人与精准医疗

• 纳米操作技术：哈工大研发14自由度微型机器人，运动精度达0.1纳米，可对40纳米级微结构（如碳纳米管）进行切割、连接，推动机器人进入微观制造领域。

• 血管机器人探索：利用外部磁场控制毫米级微型机器人，模拟蝌蚪运动方式在血管微结构中导航，结合群控技术（如thousands of 机器人列队），探索肿瘤靶向治疗（如搭载T细胞的液态金属机器人精准杀灭癌细胞）。

未来趋势：交叉学科驱动颠覆性创新

机器人行业的发展已超越传统交叉范畴，需与AI、生命科学、纳米技术、材料科学深度融合，重点方向包括：

• 感知仿生与智能仿生：从机械仿生向类人类神经感知、自主决策升级，探索大脑-小脑控制模型与具身智能的结合。

• 微纳与宏观技术协同：打通宏观作业与微观操作的技术链条，实现从器官到细胞层级的精准控制。

• 场景导向的交叉创新：聚焦医疗、高危环境等场景，通过多学科技术集成（如导航、材料、群控），开发颠覆性产品与解决方案。

交叉学科是机器人创新的核心引擎，未来需以“AI+生命科学+纳米材料”为纽带，推动感知、控制、交互技术的系统性突破。

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文章来源：中国机器人网‍‍‍‍‍‍

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