2024年国内人形机器人发展综述

作者：苟桂枝¹，郭猛²

单位：1北方科技信息研究所；2中国兵器工业集团有限公司发展规划部 

摘要：人形机器人是国家新型工业化战略确定的新科技变革领域和前瞻布局的未来产业重要赛道，也是培育催生新质生产力的重要方向。2024年，各级政府高度重视人形机器人创新发展；在工业和信息化部《人形机器人创新发展指导意见》等政策指导下，国内人形机器人高速发展，创新成果丰硕。本文从政策文件、开源创新、关键技术、重点产品、场景应用、支撑能力等方面梳理分析2024年度国内人形机器人发展情况，旨在为相关人员全面、系统了解本年度国内人形机器人发展提供信息支撑。

引用信息：苟桂枝,郭猛.2024年国内人形机器人发展综述[J].机器人技术与应用,2025,(02):5-13

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美国变形制造技术发展浅析

作者：周冬雪， 李晓红

单位：北方科技信息研究所

摘要：变形制造技术作为一项高价值、具有潜在颠覆性的前沿制造技术，旨在将传统成形工艺与数字时代的人工智能、机器人技术相结合，扩展材料成形能力。该技术自提出以来，得到美国军方、国家制造创新机构、高校等多渠道关注和支持，取得多项突破性成果。本文概述了变形制造技术的发展背景和概念内涵、技术优势，系统分析了美国国防领域推动变形制造技术发展的重要成果，最后总结归纳了变形制造技术的军事应用前景。

引用信息：周冬雪,李晓红.美国变形制造技术发展浅析[J].机器人技术与应用,2025,(02):14-17

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机器人高速高精度智能运动控制策略研究

作者：丁度坤^1，2，张铁¹，谢存禧

单位：1东莞职业技术学院 东莞市智能制造工程技术研究中心；2广西大学 广西制造系统与先进制造技术重点实验室；3华南理工大学 机械与汽车工程学院

摘要：基于自搭建的6自由度机器人实验平台，在忽略各种误差、扰动干扰及机器人轻载的情况下，对机器人的高速高精度运动控制策略进行研究。首先，采用最小二乘法对机器人的关节模型进行实时辨识，在此基础上，设计了机器人关节DNA-PID控制器，构建了DNA算法的亲和度函数，该函数用于对所设计的PID控制器动态特性进行评价，进而引入DNA计算框架，经迭代运算得到最佳的PID参数，从而提升了控制器的整体性能。最后对提出的运动控制方法进行实验分析，结果表明所研究的运动控制策略，动态性能好。检测结果表明，机器人最大运动速度超过2mm/s,重复定位精度为±0.05mm以内。

引用信息：丁度坤,张铁,谢存禧.机器人高速高精度智能运动控制策略研究[J].机器人技术与应用,2025,(02):18-22

融合注意力机制的像素级抓取检测方法研究

作者：曹宇聪^1，2，邓三鹏^1，2*，张香玲³，张世平^1，2，王凯^1，2

单位：1天津职业技术师范大学机器人及智能装备研究院；2天津市智能机器人技术及应用企业重点实验室；3天津博诺智创机器人技术有限公司

摘要：针对机器人在非结构环境中对未知物体抓取检测准确性低的问题，提出了一种融合注意力机制的像素级抓取检测方法。首先，改进生成残差卷积神经网络模型，引入高效通道注意力机制(Efficient Channel Attention，ECA)以进一步提升网络的特征学习能力，并且利用跳跃连接在深层网络中利用重要的浅层特征。其次，改进平滑（Smooth）L1损失函数，通过加权掩码对物体所在的区域给予不同的权重。最后，通过实验验证改进后的模型在Cornell和Jacquard数据集上准确率分别达到了98.8%和96.0%。此外，还通过消融实验证明了引入高效通道注意力机制可以有效提高网络抓取检测性能。

引用信息：曹宇聪,邓三鹏,张香玲,等.融合注意力机制的像素级抓取检测方法研究[J].机器人技术与应用,2025,(02):23-26

基于改进A*算法的消毒机器人全覆盖路径规划

作者：鲜浩¹，邵慧超²，石浩德¹，邵延华^1*，常志远¹，楚红雨¹

单位：1西南科技大学信息工程学院；2立得空间信息技术股份有限公司

摘要：针对消毒机器人在室内作业时路径规划短的问题，本文提出了一种全覆盖改进A*算法。首先，在启发函数中加入变规则函数并动态更新权重，以增加消毒覆盖率。其次，提出一种改进双向搜索策略，通过引入导向因子和相遇代价函数提高搜索速度和相遇概率。然后，引入三阶贝塞尔曲线处理生成路径，减少路径生成拐点，提高路径平滑性。最后，消融实验表明，变规则后路径规划长度增加224%，改进双向搜索后时间缩短37.2%；模拟教室场景实验表明，在3种不同的实验场景中，与传统A*算法相比，改进算法路径规划长度分别增加了616%、223%和261%，可以更好地覆盖室内消毒区域。

引用信息：鲜浩,邵慧超,石浩德,等.基于改进A*算法的消毒机器人全覆盖路径规划[J].机器人技术与应用,2025,(02):27-32

机器人底盘控制系统的在线升级技术研究

作者：马小陆, 方百川

单位：安徽工业大学电气信息学院

摘要：针对移动机器人数量众多、分布广泛所带来的升级难题，本文提出了基于机器人底盘控制系统的在线升级设计方案。该方案利用机器人操作系统、内部私有协议和底盘自主升级功能，无需人为操作即可实现远程自动升级底盘的目的。详细描述了系统设计方案，包含制定协议、下发文件、底盘软件升级等，并给出了系统内各子模块的处理流程。同时，为了保证系统的稳定性，规划了一系列的容错机制来提高系统的鲁棒性和可维护性，确保异常操作不会导致产品变砖。通过实验测试证明，远程升级后的底盘控制器不仅能稳定正常运行，同时还具备可重复升级的能力，解决了机器人现场不易到达和拆卸困难导致的升级难问题。

引用信息：马小陆,方百川.机器人底盘控制系统的在线升级技术研究[J].机器人技术与应用,2025,(02):33-38

一种基于自适应扰动观测器控制的竖直状水下机器人

作者：杨伊琳¹，吴霞^2*，莫梦锴³，李陈标³，谭荷馨³

单位：1中国计量大学量新学院；2中国计量大学电工学电子教学中心；3中国计量大学机电学院

摘要：鉴于复杂海洋环境中洋流变化及不稳定因素的影响，本文提出并完成了一种基于自适应扰动观测器（Adaptive Disturbance Observer，ADOB）控制的竖直状水下机器人设计。该设计采用竖直状的立式机械结构以增强稳定性和鲁棒性。针对传统控制方法难以保证其稳定性和精确性的缺陷，引入了自适应控制与扰动观测器控制结合的控制策略，实时调整系统参数并预判外界干扰，实现有效运动补偿与控制；设计的水下机器人通过对6个推进器的独立操控，能实现纵摇、升沉和偏航的基础控制，可以精确校正横摇和俯仰动作，提升了机器人在复杂环境下的稳定性和精确性。仿真与试验结果表明，该设计方案有效提高了水下机器人在复杂海况下的抗干扰能力和控制精度，尤其是在垂直定位与姿态调节方面表现优异，能够将垂直定位的总体误差控制在11%以内，姿态调整的总体误差控制在3%以内。

引用信息：杨伊琳,吴霞,莫梦锴,等.一种基于自适应扰动观测器控制的竖直状水下机器人[J].机器人技术与应用,2025,(02):39-44

光伏运维场景中割草巡检机器人设计与应用验证

作者：王波¹，管仁明²，郭鹤魁³，王兴宁¹，单海超¹，赵亮²，王庆刚²，高泽康³

单位：1三峡国际能源投资集团有限公司；2帝蛮神（上海）科技有限公司；3上海大学

摘要：针对现有光伏场站巡检机器人存在复杂地形、稀疏场景下适应性差、割草效率低、导航精度低、面板热斑检测不完全等问题，本文研发了一款大范围、高效、鲁棒的割草巡检机器人系统。首先，结合自研的多刀头柔性机构和行星轮摆机构，设计一种复轮式柔性割草机器人本体，实现了全方位高效割草；其次，提出基于正态分布变换（Normal Distributions Transform，NDT）算法的多模态信息融合的定位导航框架，解决初始定位、路径规划的问题；然后，基于深度学习网络模型的视觉检测算法融合可见光和红外摄像头等信息，实现了对光伏板表面热斑的完全检测；最后，在实际的光伏场站对以上提出方法进行了实验验证，结果表明，研发的机器人系统具有良好的复杂地形运动能力、精确且鲁棒的定位导航性能、高效的割草能力以及较高的热斑视觉检测精度。

引用信息：王波,管仁明,郭鹤魁,等.光伏运维场景中割草巡检机器人设计与应用验证[J].机器人技术与应用,2025,(02):45-49

工业机器人的多模态大模型AI控制系统设计

作者：张禹¹，穆宏鹏²，崔恒洋²，王继虎¹，吕健¹

单位：1南京埃斯顿机器人工程有限公司；2南京埃斯顿未来技术研究院有限公司

摘要：本文提出了一种应用于工业机器人的多模态大模型AI控制系统，可接入一般的工业机器人系统，能够实现语音指令解析、任务拆解、视觉感知、自主决策，解决目前工业机器人调试困难、编程专业度要求高、系统泛化适应能力弱的问题。实验结果表明，在采用了多模态大模型AI控制系统后，工业机器人的智能化水平得到显著提升，增强了在不同工业应用场景的部署可行性和泛化性。这一研究为AI大模型在工业机器人领域的多模态控制应用提供了重要的实践范式。

引用信息：张禹,穆宏鹏,崔恒洋,等.工业机器人的多模态大模型AI控制系统设计[J].机器人技术与应用,2025,(02):50-52

封面图源：豆包AI文生图