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熊有伦：《“人机共融”将为机器人注入“生命”》
2026-08-16 10:56:37
作者：熊有伦（中国科学院院士，华中科技大学教授）
上世纪中叶，机器人与数控机床是由数字计算机催生的一对孪生兄弟，极大地推动经济社会的发展。由此引发的数字地球、经济全球化和科学综合化是大势所趋，必将成为推动经济社会发展的重要引擎。上世纪80年代，工业机器人与汽车工业的完美结合带动了工业机器人的快速发展，构成数字化柔性自动线，促进了汽车制造模式的更新换代。进入本世纪以来，机器人与新能源电动汽车的深度融合衍生出典型的创新产品—智能网联汽车（简称智能汽车），涌现出以特斯拉为代表的创新型企业。
随着智能材料、新能源、信息技术、人工智能与汽车产业的协同发展，智能网联汽车已经水到渠成，正在成为各个发达国纷纷抢占的战略制高点。汽车产业是我国最大的产业，新能源汽车取得长足进步，并推动汽车的轻量化、电动化的发展，为我国的智能汽车的发展奠定基础。机器人与汽车的深度融合是新时代产业发展的大趋势，科技发展的大趋势，也是带动新时代高等工程教育的大趋势。实际上，特斯拉最近两年的爆发式增长就是一个典型例证。截止2020年8月，特斯拉市值超过4600亿美元，相当于丰田+大众+通用+福特等几乎整个燃油汽车产业链的市值总和。特斯拉没有发明电动汽车，它把电动汽车的概念拓展到了智能汽车层面，加速了智能汽车时代的到来。特斯拉也并不能被定义成一家普通车企，而是一家提供智能驾驶服务的企业。除了卖汽车，也卖完全自动驾驶（FSD）系统，特斯拉重新定义了智能汽车产品，成为“共融机器人”产业群的龙头企业。
特别值得注意的是，1971年出生的埃隆·马斯克(Elon Musk) 本科毕业于宾夕法尼亚大学，获经济学和物理学双学位。他不仅投资特斯拉汽车公司，出任该公司董事长，还联合创办了光伏发电企业太阳城公司，于 2012年，他所创办的SpaceX公司将"龙"太空舱成功与国际空间站对接后返回地球，开启了太空运载的私人运营时代。并且在 2018年将"重型猎鹰"运载火箭在美国肯尼迪航天中心首次成功发射，并成功完成两枚一级助推火箭的完整回收。马斯克在年轻人的眼中，是机器人进入“海陆空”的钢铁侠。
“机器人进入海陆空”是机器人的第一次飞跃，标志机器人从制造装备衍生为智能产品，成为当前社会上的耀眼明星。无人机在反恐中发挥了重要作用。“大疆”机器人已成为摄影爱好者的亲密伙伴。智能驾驶（自动驾驶和无人驾驶）将带动汽车工业产业新一轮转型升级，成为汽车产业结构调整的驱动力。由于非结构化的运行环境，对于“海陆空”机器人（特别是智能网联汽车）的功能、性能提出的许多独特、苛刻要求，使得“海陆空”机器人的研究和发展面临前所未有的严峻挑战。
特别强调的是，由自动驾驶、人机交互到人机共融，是机器人的第二次飞跃，延伸扩充为“共融机器人”。因此，从发展的观点探讨机器人的内涵，可以把机器人定义为三个子集之并，即“操作臂”是指与人手臂相似的工业机器人操作臂，在现代化汽车厂和建筑工地比比皆是，成为现代化制造业和未来建筑（建造）业的主力军，是实现中国制造和中国建造向中国创造的生力军。“海陆空”机器人展示出运载器具的机器人化发展前景。海-是指水下作业潜器(ROV, AUV)，简称水下机器人；陆-是指智能移动机器人，包括智能驾驶汽车和AGV等；空-是指智能飞行机器人，包括无人机和小卫星。显然，所有智能移动机器人，包括：车间搬运工件的AGV、智能驾驶汽车、无人机、自动驾驶战舰和无人水下作业潜器等皆属“海陆空”机器人之列。“人机共融”机器人是指医疗装备、高端医疗仪器、穿戴式医疗器件、仿生、类生、拟人机器人和康复医疗机器人，特别值得注意的是，微钠、生物医疗机器人、类生机器人的研究将是机器人的第二次飞跃，最终要为机器人注入“生命”。
机器人的内涵在扩大、延伸、拓广，所谓“共融机器人”亦是指“操作臂”、“海陆空”与“人机共融”三者之并的总称，三者共同的理论基础是机器人学，三者相关的关键技术是融会贯通的。
总之，机器人与汽车的融合发展将对全球经济发展，社会进步产生重大影响，显示出机器人进入“海陆空”，从人机交互到“人机共融”，进而派生出“共融机器人”产业群，人类生活将由智能手机时代逐渐过渡到智能汽车和“共融机器人”的新时代。
本文内容有删减。
作者介绍：
熊有伦：机械工程专家，中国科学院院士，华中科技大学教授、博士生导师，华中科技大学机械科学与工程学院工程信息和智能技术研究所名誉所长，高性能复杂制造国家重点实验室学术委员会主任。熊有伦院士主要从事机器人基础理论和应用技术、制造自动化精密测量理论和智能系统方面的研究。在精密测量、机器人操作、计算机几何和先进制造技术等方面进行了一系列探索。建立了精密测量的极差极小化理论，提出了形状误差、轮廓误差和位置误差评定的“最小区域”统一判别准则和计算机智能仲裁方法在机器人动力学和轨迹规划方面，建立了基于J－函数的碰撞、干涉检验方法，为机器人分析和运动规划提供了统一的准则和方法开发了机器人离线编程系统HOLPS，较好解决了机器人应用工程的若干关键技术问题建立了点接触约束的机器人操作定性分析理论，为机器人操作规划提供了有效的分析工具。主持包括国家自然科学基金“九五”重大项目、重点项目、973课题等多项国家级重大课题；在国内外权威刊物发表论文100余篇，多篇论文被SCI和EI收录；出版专著5本。其中《机器人操作》于2004年获得湖北省第二届图书奖。研究成果先后获得国家科技进步二等奖、三等奖、国家技术发明二等奖各1项，省部级一等奖5项。
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