高水平论文合辑！《国家科学评论》出版共融机器人专题，丁汉院士担任特邀编辑

机器人大讲堂 2023-12-22

The following article is from 中国科学杂志社 Author 《国家科学评论》

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。

https://academic.oup.co‍m/nsr/issue/10/5

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专题篇目

Special Topic: Tri-Co Robots

▍GUEST EDITORIAL

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）

▍RESEARCH HIGHLIGHT

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）

▍PERSPECTIVE

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

► 清华团队研制“移动式混联加工机器人”，“随时随地”加工大型复杂构件，服务航天制造

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

► 从生物智能到人工智能：如何再造缺失的人手？

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

多足机器人：进展与挑战

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

► 生命系统和机电系统融合的类生命机器人

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。

▍RESEARCH ARTICLE

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

► 哈工大团队在足式机器人智能领域取得重要研究成果

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。

▍REVIEW

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

爬壁加工机器人

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）

大自然是人类创造力的丰富源泉，自然界中的动物集体行为启发了自主无人群体机器人的创新设计和研制。本文研究分析了自然界中典型的动物集体行为，介绍了群体智能的起源和内涵，并给出了动物集体行为在群体机器人系统中的应用实例。在此基础上，重点介绍了海陆空群体机器人的最新进展，并提出了亟待解决的前瞻性科学问题和关键技术，为后续探索提供了启发式思路和方向性指导。

▍INTERVIEW

Tri-Co Robots for the future: an interview with Guang-Zhong Yang

Tiefeng Li

Natl Sci Rev 2023, 10(5): nwac263

https://doi.or‍g/10.1093/nsr/nwac263

面向未来的共融机器人：专访杨广中

作者：李铁风

（浙江大学）

杨广中教授是英国皇家工程院院士、上海交通大学医疗机器人研究院院长。在这篇访谈中，他分享了关于机器人领域的最新进展、发展方向，及未来应用的思考。

受访专家：杨广中

（上海交通大学）

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