下载客户端
握手、跳舞、后空翻……要让人形机器人顺利完成这些动作，就离不开一项关键技术——动力学研究。
近日，佛山智能装备技术研究院（下称“佛山智能装备院”）的机器人动力学研究成果，登上了被机器人领域公认的顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》，彻底突破了长期困扰机器人领域，在动力学参数辨识方面生成最优性激励轨迹所面临的低成功率和高耗时两大共识性难题。
从0到1，再到世界领先背后，是一段长达八年的技术攻关历程。佛山智能装备院关键技术实验室主任黄石峰表示，如果没有佛山提供的优质科研平台和产业土壤，团队很难取得这样的世界级突破。
佛山智能装备院的研发人员。白桦 摄
佛山智能装备院的研发人员。白桦 摄
“前方没有路，便踏出一条路”
要控制好机器人运动的精度、力度，就必须先做动力学参数辨识，生成一段最优的运动轨迹。但是长期以来，这一过程存在低成功率和高耗时两大难题。
“没人告诉我们怎么做。”2017年6月，还在华中科技大学攻读博士学位的黄石峰，突然接到这一动力学研究的重大科研任务。但当时国内机器人行业对该领域的认知相对有限，技术路径并不明确。
前方没有路，便踏出一条路。黄石峰坦言，此次技术攻关，与以往所做的研究都不一样，是一个与实际应用密切相关的工程问题，“时间紧、任务重，不像学术研究，可以慢慢熬，不抓紧做出来，可能市场就没机会了”。
模块优化测试是其中关键一环。为了抢时间，黄石峰直接睡在了实验室，晚上每隔半小时就起来一次，手动点击优化下一个模块，持续了近一周。
压力不仅来自科研的难题，还有外界的质疑。“当时佛山智能装备院刚成立不久，人手相对欠缺，不少人都质疑我们能否做出好的成果。”黄石峰说。
不过，团队顶住了压力。2017年底，技术方案成功在机器人上实现验证。2018年元旦，黄石峰和团队带着研究成果在华中科技大学汇报，获得了在场专家的一致肯定。“验证成功的那一刻，当时真的非常激动！”黄石峰说。
此后，团队结合实际工程应用，对技术方案不断优化。2022年，相关成果首次登上IEEE机电一体化国际顶级期刊，2025年又登上了机器人领域公认的顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》，代表着中国机器人行业不仅拥有自主关键技术，也能在机器人的基础原理和底层算法方面实现源头创新。
据黄石峰介绍，该项技术能在数十秒内生成一段机器人最优的激励轨迹，并实现100%的成功率。过去可能要花数小时，还不一定成功。
“我们真正把论文写在了生产一线。”黄石峰认为，这项世界级领先技术诞生，关键在于其与生产实践深度融合。科研促进生产落地，生产又反过来推动科研发展，实现了双向赋能。
黄石峰（右一）与同事在讨论技术问题。受访者供图
黄石峰（右一）与同事在讨论技术问题。受访者供图
从实验室走向生产线
在华数机器人公司上万平方米的车间，上百台不同规格的工业机器人挥舞着“手臂”，转动着身体。完成出厂前的数百项工序检测后，它们将被送到客户手上，其中不乏3C、家电、新能源汽车等行业的龙头企业。
华数机器人的车间。白桦 摄
华数机器人的车间。白桦 摄
华数机器人身上搭载的动力学技术，正是由黄石峰团队的科研成果转化而来。
近年来，佛山智能装备院通过构建“1+2+N”协同创新创业生态圈，即以“一院”智能装备院为创新驱动平台，以“两司”佛山华数机器人有限公司和佛山登奇机电技术有限公司行业骨干企业为引领，以“N家”生态圈企业为科创成果转化链条，引进培育了2家国家级专精特新“小巨人”企业，7家国家高新技术企业，形成了以点带面的矩阵式多层次产业转化发展模式，实现了国产机器人的规模化应用，生态圈累计营业收入近30亿元。
华数机器人产品应用在长安阿维塔07产线上。受访者供图
华数机器人产品应用在长安阿维塔07产线上。受访者供图
量产化并非一蹴而就的过程。比如团队就曾遇到一个难题：同一型号的机器人，辨识出来的动力学参数却不同。这意味着，每台机器人都要单独做一次辨识，成本会大幅上升。后来团队经过多次的理论和实践研究，终于找到了技术突破口，实现了辨识一次，同型号均可使用，也补全了机器人动力学研究中的一处空白。
“这是科研成果从1到10，再到N的过程。”黄石峰表示，在协同创新创业生态模式下，研究院和企业之间，实现了“你中有我、我中有你”，让团队更快地找到技术突破点，让科研成果加速开花结果，最终成功实现量产化。
佛山智能装备院的研发经历，也是一段科研工作与人才团队双向成就的故事。2016年黄石峰开始攻读博士学位，直至2023年才毕业，几乎把读博的所有时间都花在了这项研究上。他形容这是一段“八年抗战”的艰苦历程。但回过头来看时，这条路算是选对了。
“科研工作不是‘飘在空中’，而是‘顶天立地’，既要有理论高度，也有实践深度。”黄石峰表示，这项世界级领先技术的诞生，离不开佛山的科研和产业土壤。佛山地处粤港澳大湾区腹地，有完整的供应链和产业链，能够给科研团队带来最新鲜、最快速、最前沿的思想碰撞。研发期间，团队也经常到广州、深圳等高校交流，受到了很大的启发。
瞄准更大的目标，接下来，团队将继续在动力学领域深耕，不断拓宽动力学研究的应用范围，将其运用在更多类型的机器人领域，比如人形机器人上，争取从局部领先到全局领先。并逐步实现从技术引领到品牌效应的进阶，助力国产工业机器人产业快速壮大，扎实推进制造业高质量发展。
统筹：王蓓蓓
撰文：白桦
订阅后可查看全文(剩余80%)
