具有全地形通過能力、身材小巧、降低能耗30%，能在狹窄空間作業的六足工業機器人；用于螺旋焊縫無人化作業，且能將原本20-30分鐘的工序降低到3分鐘以內，一次成型的精度全自主打磨機器人；面向復雜地形、集成自主研發的高功率密度關節電機、實現快速仿生行為的四足巡檢機器人……

這些有著“領先”基因的機器人，誕生于長安大學的科研團隊。長安大學博士生導師朱雅光帶領團隊不斷打破技術壁壘，一步步縮短著與國外機器人行業的差距，為“國產”技術持續注入發展潛力。日前，朱雅光教授在西安創新設計中心注冊了產業化公司西安云合智能機器人有限公司，加速產品研發進程。

創新方案攻破行業痛點難點 填補國內空白

外形酷似巨大甲殼蟲的機器人，擁有六條腿，可以前后左右自如行走，而且不管在草地、沙地、坡地，這個機器人都能平穩靈活地快速行走……12月27日，在陜西省機器人產業對接大會上，朱雅光教授團隊向大家展示了他們的六足機器人，能夠在復雜環境中執行各種任務。

“我國擁有全球最大的機器人消費市場，廣闊的市場為自動化需求提供著天然土壤。在這種情況下，工業機器人消費市場迅速崛起。”朱雅光說，2022年中國機器人占全球機器人的比重為34%，市場規模達174億美元，主要應用于礦井、隧道、工廠巡檢、災后偵查等。

市場是硬道理，“機器人+應用”已是大勢所趨。據介紹，在國外，機器人主要應用于礦井電廠、高空作業、狹窄腔體等高危檢測作業。以腿足機器人為例，它們運動靈活，范圍大，能夠完成精細敏捷的檢測。其他機器人在作業表現方面，也已能安全可靠地代替人工。

而在國內同樣的應用場景中，機器人運用還存在較多問題。如，在軌道式機器人巡檢上，雖預鋪軌道能進行遠距離監控，但檢測范圍有限，精細化也有限。在高空作業上，安全行動要求和成本較高且作業效率低。在“人工+局部”機器人作業上，磁吸附式機器人通過性較差，在復雜環境下難以完成任務。

朱雅光說，面對功率密度有限、行為模式單一、人機交互復雜低效等行業痛點，急需發展擁有自主知識產權高效靈活的機器人軟硬件系統。

在探索實驗過程中，朱雅光帶領團隊通過實施軟硬件創新，克服了以往機器人作業效率不高、行動不靈活的困境，實現了在復雜危險場景中自主靈活高效作業功能。

其中，形成了創新性的能耗優化解決方案，創立了基于能耗優化的腿足結構優化設計方法，成功發展了高功率輕質量儲能構型，實現了機器人整機能耗降低20%。同時，形成了具有近40種行為模式、模式切換快速平滑且整機控制平衡穩定的快速靈敏的多模態行為控制方法，提高了機器人的靈活度。

此外，還打造了移動機器人遙操作系統，該系統基于移動機器人數字孿生技術、精確穩定的里程估計技術及狀態可視化技術，實現了虛實同步，提高了定位精度，填補了國內空白。

當前，該團隊已成功創造出高功率密度關節電機、特種移動機器人、工業自動化機器人、數字孿生遙操控系統四大類型機器人，技術創新已遙遙領先。

不斷打破技術壁壘 致力打造全自主、全國產的機器人  

持續的技術突破離不開團隊對于技術創新的不斷追求，也離不開重量級的科研團隊。

該團隊由國家青年千人、南丹麥大學教授Poramate Manoopong及江蘇省級人才、享受國務院政府特殊津貼的教授戴振東擔任技術顧問，始終專注技術研發、產品化和產業化，不斷打破技術壁壘。近年來，團隊收獲相關專利50余項，核心專利14項，發表學術論文60余篇，其中項目負責人朱雅光所發表的六足工業機器人科技論文查新為國內唯一。

此外，團隊依托教育部重點實驗室、先進控制與機器人研究所、國家虛擬仿真實驗中心與工程機器人與無人裝備協同技術團隊等技術支持，先后獲批研發經費近400萬元，在2012年至2022年十年間，成功研制了11臺機器人。

當前，該團隊與浙江大學、上海市大型構件智能制造機器人協同創新中心等高校及科研院所進行技術交流，并與國內近十家企業在機器人系統自動化作業移動檢測方面建立合作，另有多家企業圍繞系統軟件無人化生產機器人關節，伸出了技術交流之手以期建立技術服務合作。

提及未來，朱雅光表示，團隊將從拓展、加速、發展三個階段持續前進。其中，在拓展階段，產業方向完成從技術輸出型為主的產品體系向服務導向型、高附加值型產品體系的轉變，形成以機器人技術、人工智能技術、大數據支持技術為主的產品鏈，形成行業領先的科技型企業，積極推進消費級產品拓展和研發；在加速階段，對產品研發能力、生產規模進行不斷優化提升。拓展特種應用機器人產品，從無人化、自主化等方向深挖智能化應用，在行業內具備影響力，并擁有一定的品牌知名度。

朱雅光表示，“立足西安、面向西北、輻射全國，服務西安‘雙中心’建設和‘一帶一路’國家戰略，打造一款全自主、全國產的機器人，這是團隊的初心使命，也是堅定不移的實踐方向。”