作为国内最早开展人工智能研究的高校之一,清华大学在具身智能领域有着数十年的深厚积淀。早在1985年,清华便成立了中国首个智能机器人实验室。如今,为了更好地整合多学科优势,服务国家战略需求,清华大学成立了具身智能与机器人研究院,由自动化系、机械系、电子系、计算机系等多个院系共同建设,旨在系统性地突破“强健本体”与“智慧大脑”的全栈技术,并构建从技术研发到场景应用的全链条转化枢纽。

清华大学在具身智能领域的研究布局,可以形象地理解为对机器人“大脑”、“小脑”和“躯干”的全面探索。“大脑”作为决策中枢,依托通用人工智能大模型,让机器人具备更高的认知与推理能力;“小脑”负责运动控制,将“大脑”的决策转化为精准、稳定的动作;“躯干”则是机器人的物理本体,其设计与材料直接影响机器人对环境的适应性和操作的灵巧度。

在这些方向上,清华的多个实验室已取得了一系列瞩目的成果。这些成果不仅体现在机器人能在赛场上完成高难度动作,更展现在它们服务于各行各业的巨大潜力中。
在动态与对抗性极强的场景中,清华的机器人展现了卓越的运动智能。由自动化系研究员赵明国带领的“火神队”所研发的人形机器人,曾在机器人世界杯足球赛中夺得世界冠军,其在赛场上练就的感知、定位、运动控制与决策能力,正逐步应用于更广泛的场景。近期,清华大学与校友企业银河通用联合研发的网球人形机器人更是引发关注,它能实时预判时速几十公里的来球轨迹,并灵活跑位、全身协同完成精准回击,这标志着机器人在高动态、非结构化环境下的自主决策与控制能力迈上了新台阶。

为了让机器人拥有更灵活的“肢体”和敏锐的“感官”,核心硬件的创新至关重要。计算机系孙富春教授团队研发的轻量级五指灵巧手,不仅能抓起重物,还能完成穿针引线这样的精细操作。精仪系施路平教授团队研制的“天眸芯”,则是一款模仿人脑视觉机制的类脑芯片,能显著提升机器视觉的效率和鲁棒性。此外,机械系赵慧婵副教授团队在柔性“人工肌肉”方面的研究,也为软体机器人和假肢赋予了更真实的感知能力。

在赋予机器人智慧“大脑”方面,清华的科研团队同样走在前沿。计算机系朱军教授团队研发的Motus世界模型,让机器人拥有了预测行为后果的“想象力”,能够通过在“脑海”中预演来规划更优的动作,从而完成叠衣服等复杂的柔性物体操作任务。交叉信息研究院的高阳助理教授团队则将自研的视觉语言动作模型应用于工业场景,其技术支撑的人形机器人“小墨”已在新能源电池产线上岗,能够自主完成零部件插接和线束检测。

除了通用的人形机器人,面向特定行业需求的专用机器人也是清华实验室的重点研究方向。例如,机械系刘辛军教授团队研发的移动式混联加工机器人,能对航天器的大型构件进行高效、高精度的在轨加工。自动化系宋士吉教授团队研发的深海机器人,可在6000米深海自主探测和精准采样。航院张一慧教授团队研制的微型陆空两栖机器人,体长仅9厘米,可在复杂危险环境中替代人类执行任务。而在医疗领域,北京清华长庚医院余家阔主任团队牵头研发的膝关节运动医学手术机器人,成为了医生看得更清、操作更准的“机械手”。
从实验室的前沿探索到产业的实际应用,清华大学不仅在技术上持续突破,更在人才培养和生态建设上厚植沃土。通过开设“具身智能”、“机器人认知与实践”等课程,举办“具身智能挑战赛”等科创活动,激发了学生对该领域的浓厚兴趣。同时,一个由清华师生、校友创办的具身智能企业群落正在形成,加速了科研成果的转化落地。这些努力共同推动着具身智能技术从实验室走向工厂车间、走向深海远空,并最终走进人们的日常生活。