佛山智能装备院创新成果登顶《中国科学》，引领具身智能机器人新突破

近日，佛山智能装备技术研究院（以下简称“佛山智能装备院”）与佛山华数机器人有限公司（以下简称“华数机器人”）的研究成果《Advancing general robotic manipulation with Multimodal Foundation Models: an embodied AI paradigm》（《基于多模态基础模型推进通用机器人操控：一种具身化人工智能范式》）在中科院一区顶级SCI期刊《SCIENCE CHINA Technological Sciences》（《中国科学》）上正式发表。此项成果为解决工业机器人智能化瓶颈问题提供了全新范式，标志着佛山科研机构在智能装备核心技术领域实现了重大跨越。

该研究成果由佛山智能装备院关键技术实验室创新团队牵头，实验室主任黄石峰博士为第一完成人，中国工程院外籍院士张建伟教授为通讯作者，北京大学前沿计算研究中心、银河通用机器人有限公司创始人兼CTO王鹤教授，佛山智能装备院周星常务副院长，德国汉堡大学陈文凯博士后研究员为共同完成人。

破解行业痛点：机器人如何更“智能”？

研究团队指出，当前通用机器人虽广泛应用于制造业，但在开放、非结构化场景中仍面临三大瓶颈：操作门槛高（需专业编程）、自主任务执行能力有限（难以应对复杂环境）、操作技能欠佳（如穿鞋带等精细动作）。传统意义的工业机器人在人们心目中的主流形象更像是单纯的“自动化设备”，而非“智能体”。近期的研究进展表明，大语言模型可以为机器人配备一个类似大脑的系统，促进了操作员与机器人之间的自然语言交互，使机器人能够有效地理解人类意图并做出决策。

然而，研究也指出，以ChatGPT为代表的大语言模型（LLMs）虽能通过自然语言交互降低操作门槛，但仅依赖语言模态无法满足机器人实体与环境的动态交互需求。为此，团队提出“多模态基础模型（MFMs）+模块化架构”的具身智能（指拥有物理实体的人工智能系统）解决方案，融合视觉、触觉、力反馈等多维感知数据，使机器人能像人类一样综合判断物体属性（如形状、重量），并自主生成动作策略。

研究指出机器人低渗透率的应用场景：(a) 造船业；(b) 家庭服务；(c) 服装厂的叠衣应用；(d) 鞋厂的穿鞋带应用；(e) 建筑工地；(f) 新能源汽车电池的极耳组装

“大脑-小脑”架构：模块化设计解决落地难题

针对技术落地挑战，团队提出模块化架构解决方案，将复杂任务拆解为“元技能”组合。例如，装配任务可分解为“抓取-移动-插入”等原子化动作，通过“大脑”（MFMs模型）规划任务、“小脑”（轻量化策略模型）执行动作，实现高效协作。这一设计既避免端到端架构的“黑箱”风险，又降低对数据规模和算力的依赖，为中小型机器人企业提供高性价比路径。

研究特别强调“元技能”复用性：同一基础动作（如“插入”）可适配USB接口装配、机械轴安装等多样场景，显著提升机器人泛化能力。团队还创新融合数据驱动与机理建模，例如在精密装配中，通过力反馈数据优化动作策略，结合传统逆运动学计算，确保操作精度与可解释性。

模块化框架：“小脑 - 大脑” 耦合、复杂任务拆解、元技能组合、融合建模学习。

锚定六大方向：推动具身智能产业化

研究进一步提出具身智能发展的六大重点：开发高性能AI芯片、构建多机器人协作体系、优化多模态集成、建立高质量数据集、打造垂直领域专用模型、提升“模拟-现实”迁移效率。目前，该成果已应用于华数机器人新一代控制器研发，其首款适配工业生产的具身智能人形机器人即将发布。

作为国产工业机器人领军企业，华数机器人实现超90%核心部件自主化，累计推出50余款新品，持有专利500余项，年产能达2万台套，跻身智能机器人领域“佛山六小虎”“广东七剑客”行列。

佛山智能装备院是在广东省大力推进“中国制造2025”、传统企业转型升级的新形势下，由佛山市政府、南海区政府、华中科技大学等单位联合承办，聚焦工业机器人核心技术攻关与产业集群培育，推动国产机器人研发、应用集成及人才培养，助力珠江西岸装备制造业升级。

作为制造业大市，佛山在智能机器人赛道上已构建起“核心零部件-机器人本体-系统集成”的全产业链布局，2024年全市机器人及相关产业营收约600亿元。此次顶刊成果的发布，不仅为工业机器人“通用化”提供理论支撑，更凸显佛山“产学研用”协同创新的优势，为万亿装备制造业注入新动能。

文/佛山市新闻传媒中心记者黄轶彤