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尹周平：《人形机器人灵巧操作与自然交互》
2026-09-17 15:59:26
作者：尹周平（中国科学院院士，华中科技大学副校长）
人形机器人的竞争，正从本体的“运动能力”向灵巧手的“操作智能”挺进，而下一个爆发点，将是融合了情感计算与意图理解的人机交互。这既是一份前沿的技术图谱，也是一张清晰的进化路线图。
一、进化之路：从“像人”到“如人”的三级跳
真正的挑战在于让机器人不仅外表像人，更要在能力上进化成人。这条技术路径正沿着三个层次依次展开：运动拟人、操作类人、交互如人。人形机器人将是继电脑、手机和汽车之后，引领下一代产业发展的新通用产品形态，其应用领域将从生活生产延伸至国防、空间探索乃至深海。当下，人形机器人本体的发展一日千里，从机器人马拉松到各家企业在走、跑、跳上的炫技，运动能力已突飞猛进。然而，尹院士点出了一个关键痛点：“和人类相比，它在能耗方面，在自然步伐方面，还有很大的进步空间。” 这背后不仅是液压、电机乃至未来可能出现的人造肌肉等驱动方式的竞争，更是对续航与负载平衡这一根本性工程难题的挑战。但“能跑”只是序章，“能干”才是核心。
二、核心战场：触觉如何赋予机器人灵巧操作的灵魂
为了实现机器人的应用，它必须具有灵巧的操作功能。从运动到操作，是机器人商业价值的关键一跃，而触觉则是赋予这一跃以灵魂的技术。最早的触觉是感知外界的物理变化，进而实现意图的规划与决策；更进一步，则是类人的感觉，如同人手碰到火会立刻反馈回来，形成一个无需经过大脑反复决策的本能反应。在这场进化中，应该将主攻方向锁定在触觉传感器从“可用”到“好用”的工程跨越上，其创新路径清晰而多元。
1、大面积制造：提出像印报纸、裁衣服一样，用卷对卷工艺印刷大面积柔性触觉传感器，并与工业机器人曲面无缝贴合。
2、高维度感知：融合压阻、电容（实现10cm以上大面积感知）、仿生磁（易于多维传感）、视触觉等多种原理，实现从一维到六维的高精度力觉传感。
3、极端环境突破：独创“自平衡”技术，成功研制出能在万米深海将微小力与巨大水压分离的传感器，实现全海深0.1千帕精度感知，已应用于深海生物与文物操作。
4、多模态融合：在数据层面，将视觉、触觉与人体动作对齐标定；在模型层面，研发出泛化能力更强的精细操作VTLA大模型。
这些技术并非停留在实验室。通过高精度触觉传感器精准区分线头碰针与未碰针的细微力反馈，工业机器人首次像人一样完成了这一高难度操作。
三、下一个爆发点：自然交互的情感计算与人格构建
当大多数人还聚焦于本体和操作时，尹院士已将目光投向了更远的地平线。交互还是下一阶段，交互很重要。以后机器人进入千家万户，我们不可能去训练它、示教它，它需要像人一样，用自然语言来告诉它做事情。人机交互，早已超越了简单的语音识别。这是一种深度融合的智能：
1、意图理解：不仅要听懂语言，更要理解言外之意，综合表情、肢体动作和场景上下文，形成闭环的自然交互。
2、情感计算：机器人能否谈论情感，拥有情感人格？这需要类似人脑的低功耗情感计算能力，能实时生成表情、动作进行反馈，而非依赖云端大脑。
例如中央电视台合作的采访机器人案例，该机器人已能实现连续对话和自然的肢体语言交流。而对未来的展望则更具人文关怀：在教育领域，让数字人走向物理世界，成为每个孩子的“一对一”导师；在医疗领域，让机器人与自闭症儿童进行深度交互，辅助治疗。这些的背后，是人形机器人从“能干活”走向“能交互”、从工业场景走向家庭场景的跨越可能。
人工智能的落地将经历三个阶段，以智能体为代表的信息智能实现规模化应用约需5年；以具身智能、人形机器人为代表的物理智能规模落地需要约10年；而以脑机接口为代表的更复杂的生物智能则需要更长时间。这意味着，人形机器人真正的春天，是一场“十年之约”。支撑这一蓝图的，不仅是单一技术的突破，更是学科的深度交叉。人形机器人何时能走进千家万户，最重要的还是和具身智能的结合。当机器拥有了类人的物理交互与情感交互能力，一个在电脑、手机、汽车之后，以机器人为载体的新一代通用产品时代，就将真正拉开大幕。
作者介绍：
尹周平：中国科学院院士，华中科技大学副校长，机械科学与工程学院教授、博士生导师，智能制造装备与技术全国重点实验室执行主任，国家数字化设计与制造创新中心柔性电子制造研究所所长、首席专家，国家级领军人才、国家杰出青年基金获得者。兼任：兼任国家自然科学基金工材学部咨委会委员、中国微米纳米技术学会常务理事、中国人工智能学会理事、中国计量测试学会理事、湖北省人工智能学会理事长等。尹周平院士的研究方向为主电子制造技术与装备、智能感知与机器人等。主持承担了国家重点研发计划变革性专项、国家自然科学基金重大/重点、973/863等国家级项目，在高精度电流体喷印与图案化、高性能键合与异质异构集成、卷对卷高效制造技术等方面取得一系列创新性成果。已在《Nature》《Nature Biomedical Engineering》《Science Translational Medicine 》《Science Robotics 》《Science Advances》《PNAS》《IEEE/ASME Transactions》《中国科学》等国内外权威期刊上发表一批高水平论文，其中被SCI收录200余篇，出版中/英文著作6部，授权中国/美国发明专利200余项。研究成果获国家技术发明奖二等奖2项、国家自然科学奖二等奖1项、国家科技进步奖二等奖1项，获省部级一等奖5项；曾荣获中国青年科技奖、全国优秀博士后、教育部新世纪优秀人才、中国机械工程学会青年科技成就奖、湖北省五一劳动奖章等荣誉。
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