前不久，2025年第二屆中關(guān)村具身智能機(jī)器人應(yīng)用大賽在中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心圓滿收官。本屆大賽聚焦“勞動(dòng)最光榮”，以“具身引智、應(yīng)用未來(lái)”為主題，自6月啟動(dòng)以來(lái)，大賽面向全球征集具身智能機(jī)器人優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并成功匯聚了國(guó)內(nèi)外頂尖的科研團(tuán)隊(duì)、創(chuàng)新企業(yè)及行業(yè)專(zhuān)家展開(kāi)激烈角逐與深度交流。

覆蓋三大核心賽道、圍繞19項(xiàng)核心任務(wù)，從算法優(yōu)化到真機(jī)實(shí)操，從學(xué)術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)適配，參賽團(tuán)隊(duì)們成功展示了其在具身智能技術(shù)的前沿成果與應(yīng)用潛力，并用硬核實(shí)力勾勒具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新圖景。

作為三大核心賽道之一，具身智能學(xué)術(shù)前沿與產(chǎn)業(yè)生態(tài)備受行業(yè)關(guān)注。該賽道兼顧學(xué)術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)潛力，其中學(xué)術(shù)前沿賽項(xiàng)聚焦機(jī)器人交叉領(lǐng)域，包括多足機(jī)器人、輪足機(jī)器人、飛行機(jī)器人、軟體機(jī)器人、機(jī)器人模型算法等前沿領(lǐng)域；產(chǎn)業(yè)生態(tài)賽則主要圍繞機(jī)器人重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)方向，涉及視覺(jué)傳感器、力控傳感器、一體化關(guān)節(jié)、靈巧手等，兩大賽項(xiàng)主要考察參賽團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新能力與落地轉(zhuǎn)化前景。

在眾多參賽隊(duì)伍中，北京理工大學(xué)智探靈鼠團(tuán)隊(duì)?wèi){借一款巴掌大小、能夠在狹窄管道與廢墟中靈活穿梭的多模態(tài)脊柱型四足機(jī)器鼠脫穎而出，摘得學(xué)術(shù)前沿賽道的桂冠。

▍瞄準(zhǔn)痛點(diǎn)，研發(fā)攻堅(jiān)

微小型仿生腿足式機(jī)器人具備良好的應(yīng)用前景，可以廣泛應(yīng)用于重大民生及軍事領(lǐng)域，針對(duì)足式機(jī)器人領(lǐng)域的研究已開(kāi)展許久，但長(zhǎng)期存在著核心痛點(diǎn)無(wú)法解決——

常規(guī)尺寸的四足機(jī)器人難以進(jìn)入狹窄的、非結(jié)構(gòu)化的空間作業(yè)，而微小型機(jī)器人又受限于執(zhí)行器的功率密度，普遍存在運(yùn)動(dòng)能力弱、適應(yīng)性差等問(wèn)題。

智探靈鼠團(tuán)隊(duì)洞察到這一行業(yè)痛點(diǎn)，并從體積小巧、運(yùn)動(dòng)靈活的鼠類(lèi)中獲得啟發(fā)，通過(guò)創(chuàng)新性地模仿生物脊柱與腿足的協(xié)同運(yùn)動(dòng)機(jī)制，成功研制出具有多運(yùn)動(dòng)模態(tài)的脊柱型四足機(jī)器鼠。

當(dāng)然，想法的提出到具體的落地并非一墻之隔，仿生研發(fā)絕非“照貓畫(huà)虎”那么簡(jiǎn)單。

智探靈鼠團(tuán)隊(duì)的成功就在于形成了一套行之有效的創(chuàng)新方法論——即典型的“從理論到實(shí)踐，再?gòu)膶?shí)踐反哺理論”。

智探靈鼠團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研確立了理論框架，其次在仿真環(huán)境中進(jìn)行理論可行性的驗(yàn)證，隨后開(kāi)展實(shí)物部署，暴露現(xiàn)實(shí)情境下的各類(lèi)問(wèn)題并進(jìn)行解決，最終將實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象與得出的結(jié)論反饋至理論模型，從而形成閉環(huán)并進(jìn)行不斷的優(yōu)化。

在這一過(guò)程中，智探靈鼠團(tuán)隊(duì)主要從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破。

其一，結(jié)構(gòu)高仿生。團(tuán)隊(duì)基于生物運(yùn)動(dòng)-解剖學(xué)機(jī)理，通過(guò)研究生物鼠的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行仿生多維映射與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

其二，參數(shù)多融合。團(tuán)隊(duì)通過(guò)采集真實(shí)數(shù)據(jù)，利用算法構(gòu)建機(jī)器鼠的全身動(dòng)力學(xué)模型，并通過(guò)持續(xù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，為參數(shù)優(yōu)化提供了支撐。

其三，控制全協(xié)同。團(tuán)隊(duì)?wèi){借多模態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制技術(shù)，歷經(jīng)運(yùn)動(dòng)模態(tài)生成、參數(shù)變量控制、步態(tài)模式調(diào)整、關(guān)節(jié)軌跡生成、輸出信號(hào)等流程，最終實(shí)現(xiàn)了機(jī)器鼠的脊柱-腿足協(xié)同。

智探靈鼠團(tuán)隊(duì)通過(guò)將仿生映射、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與控制理論深度融合，在20cm的尺度下部署了14個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)了高仿生多關(guān)節(jié)配置與控制硬件集成，構(gòu)建出一套系統(tǒng)性強(qiáng)、可驗(yàn)證性高的技術(shù)方案，這也是團(tuán)隊(duì)奪得學(xué)術(shù)前沿賽道一等獎(jiǎng)的最大優(yōu)勢(shì)。

智探靈鼠團(tuán)隊(duì)的技術(shù)方案不僅在學(xué)術(shù)上具有前沿性，更展現(xiàn)出清晰的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化路徑。團(tuán)隊(duì)的相關(guān)研究成果已發(fā)表在IEEE transactions on robotics，Soft Robotics等期刊上，這一技術(shù)方案有效克服了微小型機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活性不足的缺陷，為其在管道巡檢、災(zāi)后救援等密閉復(fù)雜環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用提供了新的技術(shù)路徑。

▍跨學(xué)科協(xié)同，務(wù)實(shí)導(dǎo)向

當(dāng)然，在整個(gè)備賽過(guò)程中，智探靈鼠團(tuán)隊(duì)也遇到了不少挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)表示，這其中最大的挑戰(zhàn)無(wú)疑是“從仿真到現(xiàn)實(shí)的跨越”——在仿真環(huán)境中表現(xiàn)良好的算法，一旦部署到真實(shí)的機(jī)器人上時(shí)，在執(zhí)行器動(dòng)態(tài)響應(yīng)滯后、傳感器噪聲、地面摩擦變化等現(xiàn)實(shí)因素的誘導(dǎo)下，容易出現(xiàn)性能下降等問(wèn)題。

為了攻克這一難題，團(tuán)隊(duì)迅速調(diào)整了研發(fā)方法，并制定出了一套系統(tǒng)化的應(yīng)對(duì)策略：“數(shù)據(jù)-仿真-實(shí)物”閉環(huán)迭代的開(kāi)發(fā)模式。

一方面，團(tuán)隊(duì)采集了大量生物運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與真實(shí)環(huán)境感知數(shù)據(jù)，用于反復(fù)打磨和校準(zhǔn)其動(dòng)力學(xué)模型，一次提升機(jī)器鼠對(duì)物理世界的適應(yīng)能力；另一方面，團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了大規(guī)模的實(shí)物測(cè)試迭代，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題快速調(diào)整機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制參數(shù)與代碼邏輯。

通過(guò)這種開(kāi)發(fā)模式，團(tuán)隊(duì)逐步縮小了仿真與現(xiàn)實(shí)之間的差距，最終實(shí)現(xiàn)了機(jī)器鼠在真實(shí)場(chǎng)景中的穩(wěn)定且靈活的表現(xiàn)。

在持續(xù)的技術(shù)研發(fā)與難題攻關(guān)的過(guò)程中，智探靈鼠團(tuán)隊(duì)積累了三大核心經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)楹罄m(xù)參與此類(lèi)大賽的高校團(tuán)隊(duì)或創(chuàng)新企業(yè)提供借鑒。

第一，盡早開(kāi)展實(shí)物驗(yàn)證，而不過(guò)分依賴仿真環(huán)境。團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)：“仿真是理想條件下的探索，而實(shí)物測(cè)試才是檢驗(yàn)系統(tǒng)魯棒性的關(guān)鍵?！敝挥斜M早接觸真實(shí)的機(jī)器人，研究人員才能提前發(fā)現(xiàn)瓶頸，避免后續(xù)因仿真與現(xiàn)實(shí)的差距而進(jìn)行不必要的返工。

第二，重視數(shù)據(jù)與文檔的積累。團(tuán)隊(duì)表示：“每一次實(shí)驗(yàn)的參數(shù)、現(xiàn)象與改進(jìn)都應(yīng)被完整記錄，這不僅是復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，更是最終撰寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告和答辯材料的寶貴資料。”數(shù)據(jù)與文檔的保存能夠?yàn)橥暾难邪l(fā)檔案構(gòu)建提供助力，從而清晰地展現(xiàn)研發(fā)歷程。

第三，構(gòu)建跨學(xué)科協(xié)作機(jī)制。團(tuán)隊(duì)在研發(fā)過(guò)程中清楚地認(rèn)識(shí)到：“具身智能涉及機(jī)械、控制、算法等多領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)成員需保持高頻溝通與協(xié)同調(diào)試，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層面的整體優(yōu)化。”單一專(zhuān)業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的研發(fā)需求，良好的跨學(xué)科協(xié)同作戰(zhàn)，是團(tuán)隊(duì)快速突破技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵之一。

最終，憑借在創(chuàng)新性、實(shí)用性與穩(wěn)定性上的綜合優(yōu)勢(shì)，“智探靈鼠”團(tuán)隊(duì)擊敗眾多強(qiáng)勁對(duì)手，斬獲一等獎(jiǎng)。這份榮譽(yù)的取得，離不開(kāi)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)的潛心研發(fā)，更離不開(kāi)對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)的精準(zhǔn)洞察與執(zhí)著破解。

隨著智探靈鼠團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果逐步落地，其微小型機(jī)器鼠有望在廢墟搜救、管道檢測(cè)、設(shè)備巡檢等復(fù)雜場(chǎng)景中發(fā)揮重要作用，并為具身智能機(jī)器人在人工智能教育方面提供重要平臺(tái)。

仿生智能的未來(lái)，值得期待。