哈工大機電工程學院付宜利教授與倪風雷教授團隊,攜手校友企業博實股份,在人形機器人領域取得一系列突破性進展。該團隊在雙形態人形機器人整機設計、多類型關節模組開發、雙版本靈巧手研制以及智能控制算法創新等方面,均實現了階段性成果,標志著我國在人形機器人領域從關鍵部件到整機系統的全棧自主研發能力邁上新臺階。
在整機研發方面,團隊構建了雙足與輪式兩種差異化架構的人形機器人平臺。雙足機型專為非結構化復雜地形設計,可應用于巡檢與輔助作業場景;輪式機型則聚焦平坦地面環境,承擔室內服務、物料搬運及精準操作任務。兩款機器人均配備7自由度串并混聯機械臂,通過全關節力控技術實現安全人機交互與精細操作。例如,在模擬工業場景測試中,輪式機器人成功完成精密零件搬運任務,雙足機器人則展現了在崎嶇地形中的穩定行走能力。
關節模組領域,團隊突破多項技術瓶頸。自主研發的擺線旋轉關節集成扭矩傳感器,在5kg自重條件下實現5kg負載能力,腿部關節最大扭矩達400Nm,兼具高傳動效率與動態響應特性。直線關節通過傳感器與控制器的深度集成,最大推力突破10000N,同時保持精確力控性能。這些技術參數已達到國際先進水平,為機器人執行重載任務提供了硬件支撐。
靈巧手研發呈現雙路線并進格局。高性能版本配備20個關節與15個主動自由度,欠驅動輕量化版本則采用11個關節與7個主動自由度。兩種方案均采用原創剛性肌腱傳動系統,單指動態輸出力超30N,在保持高負載能力的同時實現結構輕量化。測試數據顯示,靈巧手可完成抓取雞蛋、操作精密儀器等復雜任務,其雙編碼器與扭矩傳感器集成設計,確保了運動精度與柔順控制能力。
智能控制算法層面,團隊以哈工大自研"活字-日新"大模型為核心,構建了語音交互、指令解析與任務分解的智能中樞。通過融合模型預測控制、全身運動控制與強化學習技術,機器人可在動態環境中實時調整運動策略。在車間場景測試中,機器人自主完成從路徑規劃到物料抓取的全流程任務,面對障礙物時能快速重新規劃路徑,展現出較強的環境適應能力。
該研發項目匯聚了機電工程、航天技術、計算科學、電氣自動化、化工化學等多學科力量,形成跨學院協同創新機制。團隊系統探索了旋轉電驅、直線電驅及液壓驅動等技術路徑,構建起覆蓋基礎理論到工程應用的技術體系。目前,相關技術已通過實驗室驗證與場景測試,為后續工程化轉化奠定了堅實基礎。






















