云和智能：全自主、全国产机器人的诞生之路

具有全地形通过能力、自重15kg、续航40-60s、负载5-10kg、降低能耗30%的狭窄空间作业六足工业机器人，面向复杂地形、集成自主研发的高功率密度关节电机、实现快速仿生行为的四足巡检机器人……长安大学教授、博士生导师朱雅光在特种移动机器人作业平台、高功率密度关节电机、工业自动化机器人、数字孪生遥操控系统四个方向有深厚的成果积累，形成了多项知识产权，为“国产”技术持续注入发展潜力。

“全国产”机器人需求不断加大

“美国持续加强对我国机器人、自动化系统等数字使能技术的管控与封锁。在美国对机器人领域管控持续加大的环境下，发展我们自己的机器人技术迫在眉睫。”朱雅光介绍说。

近年来，我国出台了多部有关机器人行业发展的政策与计划。打造一批“机器人+”应用标杆企业，建设一批应用体验中心和试验验证中心。推动各行业、各地方结合行业发展阶段和区域发展特色，开展“机器人+”应用创新实践。搭建国际国内交流平台，形成全面推进机器人应用的浓厚氛围。

“我国工业体量全球第一，拥有全球最大的机器人消费市场，而广阔的市场也为自动化需求提供了天然土壤，在此种情况下，工业机器人消费市场迅速崛起。2022年，中国机器人占全国机器人的比重为34%，市场规模达174亿美元，主要应用于矿井、隧道、工厂巡检、灾后侦查等。”朱雅光说，市场是硬道理，而“机器人+应用”已是大势所趋。

创新方案攻破行业痛点难点

目前，在国外，机器人主要应用于矿井电厂、高空作业、狭窄腔体等高危检测作业。而在国内同样的应用场景中，机器人运用则存在较多问题，检测范围有限，精细化也有限。

朱雅光表示，多种情况组成了功率密度有限、行为模式单一、人机交互复杂低效等行业痛点，急需发展拥有自主知识产权的高效灵活的机器人软硬件系统。

在探索实验过程中，该团队通过软硬件创新，克服了以往机器人作业效率不高的困境，实现了在复杂危险场景中自主灵活高效作业功能。其中，形成了创新性的能耗优化解决方案，创立了基于能耗优化的腿足结构优化设计方法，成功发展了高功率轻质量储能构型代替传统构型形态，实现了机器人整机能耗降低20%。同时，形成了具有近40种行为模式、模式切换快速平滑且整机控制平衡稳定的快速灵敏的多模态行为控制方法。此外，还打造了移动机器人遥操作系统，该系统基于移动机器人数字孪生技术、精确稳定的里程估计技术及状态可视化技术，实现了虚拟同步，提高了定位精度，填补了国内空白。

当前，该团队已成功创造出高功率密度关节电机、特种移动机器人、工业自动化机器人、数字孪生遥操控系统四大类型机器人。

“智囊团”持续坚持的技术初心

项目的成功离不开汇智、集智的“智囊团”。据了解，由国家青年千人、南丹麦大学教授Poramate Manoopong及江苏省级人才，始终专注技术研发、产品化和产业化，不断打破技术壁垒，收获相关专利50余项，核心专利14项，发表学术论文60余篇，其中项目负责人朱雅光所发表的六足工业机器人科技论文查新为国内唯一。

此外，团队依托教育部重点实验室、先进控制与机器人研究所、国家虚拟仿真实验中心与工程机器人与无人装备协同技术团队等技术支持，先后获批研发经费近400万元，在2012年至2022年十年间，成功研制了11台机器人。

目前，朱雅光团队已在西安创新设计中心注册了产业化公司——西安云合智能机器人有限公司，加速产品研发进程。碑林环大学科创集团技术经理人帮助朱雅光团队广泛对接产业客户，验证技术可行性，促进第一笔试制合同的签署。同时，为朱雅光团队提供项目路演、产品展示、宣传报道等服务。科创集团概念验证基金已对该项目给予股权投入。

朱雅光表示，未来团队将从拓展、加速、发展三个阶段持续前进。立足西安、面向西北、辐射全国，服务西安“双中心”建设和“一带一路”国家战略，打造一款全自主、全国产的机器人，这是团队的初心使命，也是坚定不移的实践方向，“国货”之光将持续闪耀。

来源：碑林环大学科创集团