NSR专题:共融机器人(特邀编辑:丁汉)
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为了推动机器人学术研究和应用的创新性发展,国家自然科学基金委员会于2016年启动了“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划。共融机器人(Coexisting-Cooperative-Cognitive Robots, Tri-Co Robots)是指能与作业环境、人和其它机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的机器人。
为了反映该领域的最新发展和未来研究的关键问题,《国家科学评论》(National Science Review,NSR)今年第5期出版了“共融机器人”专题,由丁汉院士担任特邀编辑,共收录10篇高水平论文,包含3篇Review、1篇Research Article、4篇Perspective、1篇Research Highlight和1篇Interview文章,展示了共融机器人的发展现状及其未来方向。
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Special Topic: Tri-Co Robots
Preface to special topic on Tri-Co Robots
Han Ding
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwad037
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad037
“共融机器人”专题前言
作者:丁汉
(华中科技大学)
China's space robotics for on-orbit servicing: the state of the art
XueAi Li,
Dapeng Yang and Hong Liu
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwac129
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac129
在轨服务的中国空间机器人
通讯作者:杨大鹏
(哈尔滨工业大学)
Robotic mobile and mirror milling of large-scale complex structures
Zenghui
Xie, Fugui Xie, Limin Zhu and Xin-Jun Liu
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwac188
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac188
通讯作者:朱利民
(上海交通大学)
通讯作者:刘辛军
(清华大学)
大型复杂结构的高效高质量铣削极具挑战。近年来,机器人移动式铣削和镜像铣削技术取得了重大技术突破,并成功应用于实际生产。本文对该领域的进展进行了总结和展望。
In pursuit of reconstructing missing human hands
Xuan Gong,
Bai-Yang Sun, Qi-Ning Wang and Cai-Hua Xiong
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwad002
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad002
通讯作者:熊蔡华
(华中科技大学)
随着生物智能技术的发展,神经科学、信息科学、力学与电子工程学技术的融合正不断推动新型假肢的进步,帮助手部残疾人士重建肢体、恢复各种功能。本文对这一领域的发展历程进行概述,并展望其更加智能化、多功能化的发展方向。
Multi-legged robots: progress and challenges
Yue Gao,
Bo Su, Lei Jiang and Feng Gao
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwac214
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac214
通讯作者:高峰
(上海交通大学)
近年来,多足机器人技术快速发展,并受到广泛关注。本文阐述该领域所面临的发展机遇以及未来应用。
Bio-syncretic robots composed of biological and electromechanical
systems
Chuang
Zhang, Jia Yang, Wenxue Wang and Lianqing Liu
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwac274
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac274
通讯作者:刘连庆
(中科院沈阳自动化所)
“类生命机器人”结合生命系统和机电系统的优势,已成为机器人领域研究热点之一。本文从感知、智能、驱动等方面对该领域的最新进展进行概述,并进行系统性展望与讨论。
Learning physical characteristics like animals for legged robots
Peng Xu,
Liang Ding, Zhengyang Li, Huaiguang Yang, Zhikai Wang, Haibo Gao, Ruyi Zhou,
Yang Su, Zongquan Deng and Yanlong Huang
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwad045
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad045
通讯作者:丁亮
(哈尔滨工业大学)
动物在运动中能够充分考虑地面物性以规避沉陷、滑动等非几何障碍。以法向/切向足地作用力学模型为基础,设计了基于模型-数据的无监督学习框架,实现了具有认知冲突解决能力的增量式在线视-触觉融合感知,完成六足机器人试验验证。该研究赋予机器人动态适应多变环境的类动物智能,提供了实现物理人工智能系统的典型方法。
Bio-robotics research for non-invasive myoelectric neural interfaces for
upper-limb prosthetic control: a 10-year perspective review
Ning
Jiang, Chen Chen, Jiayuan He, Jianjun Meng, Lizhi Pan, Shiyong Su and Xiangyang
Zhu
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwad048
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad048
► 钢铁侠?Or机械战警?未来人机融合的现在进行式
通讯作者:江宁
(四川大学华西医院)
十年前,研究人员总结了非侵入式生机电智能假肢领域的研究成果在向临床转化过程中面临的诸多技术挑战。本文总结了全球十年来在这一领域的相关研究工作,包括控制范式的转变,多传感模式的融合、对系统鲁棒性的针对性研究等。同时介绍了近年来该领域涌现的新兴方法,包括运动单元分解、深度学习算法等。
Climbing robots for manufacturing
Bo Tao,
Zeyu Gong and Han Ding
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwad042
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad042
通讯作者:陶波
(华中科技大学)
通讯作者:丁汉
(华中科技大学)
爬壁加工机器人突破了传统加工装备的可达性局限,有望为大型复杂构件制造模式的变革带来新的手段。本文给出了爬壁加工机器人的定义,并通过综述吸附机理、运动机构、定位技术与控制方法的发展现状,明确了爬壁加工机器人亟待解决的关键科学技术问题,展望了爬壁加工机器人的未来发展方向。
From animal collective behaviors to swarm robotic cooperation
Haibin
Duan, Mengzhen Huo and Yanming Fan
Natl Sci
Rev 2023, 10(5): nwad040
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad040
► 从动物集群行为到群体机器人协同
通讯作者:段海滨
(北京航空航天大学)
INTERVIEW
面向未来的共融机器人:专访杨广中
作者:李铁风
(浙江大学)
受访专家:杨广中
(上海交通大学)
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