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中国高校机器人实验室

引言

中国高校的机器人研究在过去二十年间取得了长足进步,多所高校在人形机器人、工业机器人、医疗机器人和无人系统等方向达到国际先进水平。本文系统梳理国内主要高校的机器人实验室,涵盖其研究方向、核心团队、代表性成果和实验平台,为国内学生和研究者选择研究方向和合作机构提供参考。

顶尖高校实验室总览

高校 实验室/团队 主要方向 代表性成果
清华大学 智能技术与系统国家重点实验室 计算机视觉、自然语言处理、机器人 多模态智能系统
北京大学 智能控制实验室 智能控制、多机器人系统 分布式协同控制算法
哈尔滨工业大学 机器人技术与系统国家重点实验室 空间机器人、工业机器人 空间站机械臂技术支持
浙江大学 控制科学与工程学院机器人团队 仿生机器人、工业机器人 绝影四足机器人
上海交通大学 机器人研究所 医疗机器人、水下机器人 手术机器人系统
华中科技大学 数字制造装备与技术国家重点实验室 制造机器人、数字化加工 高精度数控与机器人加工
北京航空航天大学 机器人研究所 仿生飞行、空间机器人 仿生扑翼飞行器
南京大学 LAMDA 研究组 机器学习、智能决策 机器学习理论与应用
中国科学技术大学 机器人实验室 服务机器人、智能感知 可佳机器人(RoboCup 冠军)
西安交通大学 人工智能与机器人研究所 视觉感知、智能制造 工业视觉检测系统

清华大学

智能技术与系统国家重点实验室

智能技术与系统国家重点实验室(State Key Laboratory of Intelligent Technology and Systems)依托清华大学计算机科学与技术系建设,是中国最早开展人工智能研究的国家重点实验室之一。该实验室在计算机视觉、自然语言处理和智能机器人方面拥有深厚积累。

主要研究方向

  • 视觉感知与场景理解
  • 自然语言处理与知识图谱
  • 多模态智能与具身智能
  • 机器人学习与自主决策

清华大学交叉信息研究院

由姚期智院士创办的交叉信息研究院(Institute for Interdisciplinary Information Sciences,IIIS)在机器人学习和自主系统方面也有重要贡献。赵行教授等团队在灵巧操作和机器人策略学习方面取得了国际认可的成果。

清华大学机械工程系

机械工程系在仿生机器人和精密制造方面设有多个研究团队,研究内容涵盖柔性机器人、微纳操作和人机协作。

哈尔滨工业大学

机器人技术与系统国家重点实验室

哈尔滨工业大学(Harbin Institute of Technology,HIT)的机器人技术与系统国家重点实验室是中国机器人领域最具影响力的研究基地之一,前身可追溯到 1986 年成立的机器人研究所。

方向 说明 代表性成果
空间机器人 太空环境下的机械臂和自主操作 天宫空间站机械臂技术支持
工业机器人 高精度多关节工业机械臂 多款工业机器人产品化
特种机器人 极端环境(深海、核辐射)下的作业机器人 深水作业机器人
微纳机器人 微观尺度的操作和组装 微纳操作系统
仿生机器人 模仿生物运动的机器人系统 多关节蛇形机器人

该实验室与中国航天科技集团等航天单位有深入合作,在空间机械臂的构型设计、轨迹规划和在轨操控方面积累了关键技术。

浙江大学

控制科学与工程学院

浙江大学控制科学与工程学院在机器人和智能系统方面拥有国内一流的研究团队。

绝影四足机器人:由朱秋国教授团队开发的绝影(Jueying)系列四足机器人是国内最具影响力的四足机器人平台之一。绝影机器人能够在复杂地形中实现稳定行走、跑步和跳跃,并具备自主导航和环境感知能力。该团队孵化了云深处科技公司,推动了四足机器人的产业化应用。

其他研究方向

  • 工业机器人控制与优化
  • 协作机器人(Collaborative Robot,Cobot)系统
  • 无人机集群智能
  • 机器人视觉伺服

上海交通大学

机器人研究所

上海交通大学机器人研究所成立于 1985 年,是国内最早成立的机器人专门研究机构之一。

方向 说明
医疗机器人 手术机器人、康复机器人、外骨骼
水下机器人 自主水下航行器(AUV)、水下操作
服务机器人 家庭服务、物流配送
人机交互 脑机接口、肌电控制

在医疗机器人方向,上海交通大学与多家三甲医院合作,开展手术机器人和康复机器人的临床研究和转化应用。

北京大学

智能控制实验室

北京大学工学院的智能控制实验室在多机器人系统、协同控制和智能优化方面开展研究。

主要研究内容

  • 多智能体系统(Multi-Agent System,MAS)的分布式控制
  • 无人机编队飞行与任务规划
  • 智能交通系统中的协同控制
  • 博弈论在多机器人系统中的应用

北京大学在机器人领域的布局近年来持续加强,前沿计算研究中心等机构在具身智能和大模型驱动的机器人方面也有新兴研究方向。

华中科技大学

数字制造装备与技术国家重点实验室

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology,HUST)的数字制造装备与技术国家重点实验室在制造机器人和智能装备领域处于国内领先地位。

核心研究方向

  • 工业机器人精密加工与装配
  • 数字孪生(Digital Twin)驱动的智能制造
  • 柔性制造系统中的多机器人协调
  • 机器人力控打磨与抛光

该实验室与国内多家制造业龙头企业合作,推动了机器人在汽车、航空航天和电子制造行业的应用。

北京航空航天大学

机器人研究所

北京航空航天大学(Beijing University of Aeronautics and Astronautics,BUAA)机器人研究所在仿生飞行器和空间机器人方向有突出特色。

方向 说明 成果
仿生扑翼飞行器 模仿鸟类和昆虫飞行的微型飞行器 多款仿生飞行器原型
空间机器人 在轨服务和空间碎片清除 空间操作任务仿真平台
软体机器人 气动和线驱动的柔性机器人 柔性抓取系统
手术机器人 微创手术辅助机器人 眼科手术机器人

中国科学技术大学

机器人实验室

中国科学技术大学(University of Science and Technology of China,USTC)的机器人实验室在服务机器人和智能感知方面具有鲜明特色。

可佳机器人(KeJia):可佳系列服务机器人在 RoboCup@Home(家庭服务机器人)比赛中多次获得冠军,展示了在家庭环境中执行复杂服务任务的能力。可佳机器人集成了语音交互、视觉识别、导航和操作等功能,是国内服务机器人研究的标杆项目。

陈小平教授团队在服务机器人的整体架构设计、知识表示与推理、任务规划等方面有深入研究。

其他重要高校实验室

国防科技大学

方向 说明
无人地面平台 自主地面车辆和多车协同
仿人机器人 大型双足仿人机器人
无人机系统 固定翼和旋翼无人机自主控制

西安交通大学

人工智能与机器人研究所在视觉感知和智能制造方面有长期积累。郑南宁院士领导的团队在智能车辆视觉感知和自动驾驶方面取得了国际认可的成果,所主导的自主驾驶测试平台多次参加中国智能车未来挑战赛。

东南大学

仪器科学与工程学院在微型机器人和生物医学微系统方面开展前沿研究,包括磁控微型游泳机器人和药物输送微纳机器人。

南开大学

机器人与信息自动化研究所在微操作机器人和并联机器人方面拥有长期积累,赵新教授团队在机器人化细胞操作方面取得了国际领先成果。

湖南大学

机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心是国内机器人视觉领域的重要基地,研究内容涵盖视觉导航、目标识别和机器人智能控制。

大连理工大学

在精密运动与并联机构方面有深厚积累,研究涉及高速高精度并联机器人、柔性机构设计和微纳定位。

北京理工大学

在仿人机器人和特种机器人方面有显著成果。其研制的汇童(Huittong)系列仿人机器人在双足行走、太极拳表演和人机交互方面展示了较高水平。

新兴研究方向与趋势

近年来,国内高校机器人实验室在以下方向呈现快速增长态势:

  • 具身智能(Embodied AI):大语言模型(Large Language Model,LLM)与机器人系统的结合,清华、北大、上交等多所高校设立了相关研究方向
  • 人形机器人:受特斯拉 Optimus 等项目推动,北京理工大学、浙江大学等高校加强了人形机器人研究
  • 手术机器人:天津大学、上海交通大学和哈尔滨工业大学在微创手术机器人方面有持续投入
  • 农业机器人:中国农业大学、华南农业大学等农业院校在农业自动化装备方面开展研究
  • 海洋机器人:西北工业大学、哈尔滨工程大学在水下无人航行器方面具有传统优势

参考资料

  • 国家重点实验室名录:https://www.most.gov.cn/
  • 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室:http://robot.hit.edu.cn/
  • 浙江大学控制科学与工程学院:http://www.cse.zju.edu.cn/
  • 上海交通大学机器人研究所:https://www.sjtu.edu.cn/
  • 中国科学技术大学机器人实验室:https://www.ustc.edu.cn/
  • 中国自动化学会:http://www.caa.org.cn/
  • 中国机器人产业联盟:http://www.cria.org.cn/