📘 作者:中国人工智能学会
📅 发布时间:2024年11月
🎯 一句话总结:本白皮书首次定义 “形态即服务(MaaS)” 范式,推动机器人从 “功能工具” 向 “环境共生体” 进化,其提出的 “感知-决策-执行-重构”闭环模型 为打破西方“模块化机器人”技术垄断提供中国路径。
01
定义与技术定位
1、颠覆性概念
复合多态机器人=多模态感知(视/力/声传感器融合)+自适应形态(可变形结构)+群体智能(多机协同决策)
核心能力:突破单场景限制,在动态环境中自主切换形态与任务(如搜救机器人可在“轮式移动→四足攀爬→机械臂操作”间切换)。
2、与传统机器人对比
| 维度 |
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02
三大技术支柱
| 技术层 | 核心突破 | 代表案例 |
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| 感知融合系统 |
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| 变构驱动机构 |
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| 群体智能决策 |
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03
国产化应用场景突破
1、智能制造
新松汽车产线:复合机器人动态切换焊接/检测/搬运角色,产线重组效率提升40%。
光伏面板清洁:国自机器人攀爬+清洁一体化方案,发电效率损失降低15%。
2、应急救援
地震搜救:中科院“追影”机器人(轮足切换形态)进入坍塌建筑,生命探测距离达50米。
消防灭火:云洲智能水路两栖机器人,3秒内切换陆地/水面行进模式。
3、特种作业
电网检修:亿嘉和“羚羊”机器人攀爬电塔+机械臂操作,高危作业替代率100%。
深海勘探:“蛟龙”复合机器人实现6000米级自变形取样(耐压强度100MPa)。
4、国防安全
边境巡逻:航天时代飞鹏集群系统(空中/地面机器人协同),目标识别准确率>99%。
反恐排爆:中兵智能“灵蜥”机器人可变形为机械臂拆弹/侦查小车。
04
卡脖子问题与国产化攻坚
1、技术瓶颈
高精度减速器:RV减速器精度寿命仅为日本的60%(纳博特斯克垄断)。
智能驱动材料:形状记忆合金形变效率需提升至80℃/秒(当前仅30℃/秒)。
2、国产替代路径
硬件:智同科技RV减速器量产(精度重复性±0.1°);
软件:华为昇腾AI芯片支撑边缘端群体决策(时延<10ms);
生态:中国机器人产业联盟制定《复合机器人通信接口标准》。
05
未来趋势
1、技术融合方向
脑机接口控制:侵入式脑电极实现机器人形态意念切换(浙大猴脑实验成功)。
生成式AI赋能:大模型生成多机器人协作策略(如OpenAI开发虚拟训练场)。
2、产业演进图谱
2025年:单体多态机器人成本降至20万元(工业级);
2030年:群体智能系统覆盖80%高危作业场景;
2035年:“人-机-环境”共生生态成熟(智慧城市标配)。
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