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具身智能先锋:清华大学孙富春教授的创新之路

发布时间:2026-04-02 08:05来源:微信阅读:9

在人工智能与机器人技术深度融合的时代浪潮中,孙富春教授凭借深厚的学术造诣、前瞻性的理论创新以及卓越的工程实践,成为国内具身智能与机器人领域的领军人物。作为清华大学计算机科学与技术系教授、中国人工智能学会副理事长及国家级高层次人才,他不仅在学术界树立了标杆,更通过一系列突破性成果,将前沿理论转化为推动产业升级的核心动力。

孙富春教授的研究生涯始于智能控制领域。他长期专注于非线性系统的神经模糊建模、控制与滤波研究,在机器人神经网络稳定自适应控制的理论与方法方面建立了完整体系。这一早期工作为他后续在机器人领域的深入探索奠定了坚实基础。2018年,他因在“非线性系统神经网络控制及机器人操作应用”领域的突出贡献当选IEEE Fellow,这是国际电子电气工程师学会授予会员的最高荣誉。

近年来,孙富春教授的研究重心转向具身智能这一前沿方向。他系统性地提出了融合感知、认知与行为的“知行体”一体化具身智能理论框架。该框架强调智能体具备物理实体,能够通过与环境的持续交互获取信息、理解任务、做出决策并实施行动,并在“感知-决策-行动”的闭环中不断迭代与演进。孙富春教授指出,具身智能是人工智能从符号主义、连接主义迈向物理世界闭环学习的新范式,是机器人与人工智能深度融合的产物,更是衡量国家科技创新水平的关键标尺和驱动新质生产力发展的核心引擎。

孙富春教授常言:“机器人是自动化的‘最后一公里’,灵巧手是机器人‘最后的一厘米’。”基于这一深刻洞察,他带领团队在灵巧手技术上取得了系列突破性进展。经过十余年研发,团队已开发出多种灵巧手产品,包括12自由度柔性手、刚性二指手、触觉感知五指手等。

团队研发的新一代灵巧手可感知视觉、压触觉、视触觉、声音和位置四个模态,在国际上处于领先水平。这些灵巧手不仅具备指尖传感器,还拥有掌面传感器,解决了触觉感知及指尖输出力反馈问题。2024年12月,孙富春教授团队在深圳智能机器人灵巧手大赛中,凭借基于多维触觉空间位姿辨识的新算法,实现了对目标物体的精确感知、柔性和稳定抓取,从104支参赛队伍中脱颖而出获得冠军。

孙富春教授团队的研发实力在国际顶级机器人赛事中得到了充分验证。2024年,在IEEE机器人与自动化国际会议(ICRA)这一机器人领域最具影响力的国际会议上,他指导的两个团队分别获得了机器人抓取与操作-制造装配赛道和机器人虚实迁移-AgileX赛道的双料冠军。

在制造装配赛道上,清华3C联队构建了面向精细化装配的操作技能知识库,通过基于知识的推理,使智能体能够自主适应不同种类的多任务装配操作,成功完成了包括螺钉螺母自动装配与拆卸、异型零件插孔与拆卸等复杂任务。在Sim2Real赛道上,青春致胜团队采用基于知识推理的操作技能虚实一体策略,成功将虚拟环境中学习到的操作技能迁移到真实机器人上,实现了从仿真到真实的无缝衔接。这些成就充分展示了团队在机器人操作技能迁移和实际应用方面的领先地位。

孙富春教授始终坚持理论研究与产业应用相结合。在多模态感知灵巧手研发的基础上,团队聚焦通用灵巧操作末端、精细感知、虚实迁移、精准操作等关键技术,搭建了微型3C柔性智能装配示范产线。这一产线构建了面向3C装配的精细化操作技能知识库,包含1.5万条操作技能,涵盖了20多种装配工艺。

与传统的自动化产线不同,孙富春教授团队研制的智能产线实现了“换产品不换产线”的革命性突破。该产线已在国内领先企业如比亚迪等进行试产,并参加了全国颠覆性创新技术大赛。这一成果标志着中国制造业正从自动化向智能化迈出关键一步。

作为中国人工智能学会副理事长,孙富春教授积极推动整个行业的发展。他敏锐地观察到国内正掀起建设具身智能机器人训练场的热潮,并指出训练场建设的必要性在于降本增效和安全模拟。有了训练场,数据就有了标准,同时还能支持超大规模分布式训练,实现软硬件解耦。

孙富春教授认为,目前具身智能训练场面临两大挑战:一是对具身智能人形机器人的定义与内涵尚存不一致性;二是现有数据采集途径容易造成重复采集、采集数据较难使用和共享,缺乏统一评价标准和安全可靠的保障。为此,他及其团队尝试的解题思路是采集数据分门别类,建立多维度的知识表达,同时构建训练环境,形成知识引导下端到端的学习,让机器人在物理数字系统中实现跨域、跨任务、跨场景的学习。

2026年3月,孙富春教授荣获第十五届吴文俊人工智能科学技术奖科技贡献奖。这一奖项被誉为“中国智能科学技术最高奖”,是对他长期深耕具身智能与机器人领域、取得突出成果的高度肯定。在颁奖典礼上,孙富春教授表示,基于“知行体”的具身智能理论方法,首先是赋能国家的制造业,使中国制造业从中低端迈向高端,实现智能化柔性化的制造;另一方面该项技术也赋能服务业、医疗康复等各行各业,实现国家的制造业和各行各业高质量发展。

面向未来,孙富春教授坚定地认为人形机器人是具身智能研究的“最重要平台”。他指出:“人类是最理想的计算智能体。”——具备长期学习和技能发育的神经可塑性;人类行为在综合协调性上无与伦比;双足行走对智能要求极高,是绝佳的测试平台;人类的双手结构天生适合操作工具。

孙富春教授展望,未来具身智能的发展需聚焦四大要素:本体技术(尤其是人形)、世界模型(融入物理规律和属性的场景库)、个性化智能体(适应不同任务需求)以及学习与进化机制。随着6G与人工智能的深度融合,每个节点都具备内生智能,将为具身智能技术发展带来革命性突破。

从智能控制的理论奠基,到具身智能的范式创新;从灵巧手的技术突破,到产业应用的落地实践;从国际赛场的卓越表现,到行业生态的积极构建——孙富春教授以其三十余年的执着探索,在中国人工智能与机器人领域书写了浓墨重彩的篇章。他不仅是理论创新的思想者,更是技术突破的实践者;不仅是学术研究的引领者,更是产业变革的推动者。在人工智能与物理世界深度融合的新时代,孙富春教授正带领团队向着让机器人真正理解世界、适应世界、改变世界的目标稳步前行,为中国在全球人工智能竞争中占据制高点贡献着清华智慧与中国力量。