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打通产学研协同堵点 解码智能机器人关键材料产业化新路径
2026-07-13 13:43:32来源:经济参考报责编:闫宇赫

  当具身智能成为全球科技界关注焦点,一个关键问题开始被推到台前:支撑机器人“感知-记忆-决策”的核心材料,如何从实验室走向生产线?

  近日,在第二十八届中国科协年会上,一场题为“智能机器人关键材料产业化路径与产学研协同”的圆桌论坛引发热议。与会专家形成共识:中国智能机器人产业正处于爆发前夜,但关键材料的产业化落地仍需打通产学研各环节的堵点。

图为位于北京市海淀区的中关村展示中心,工作人员展示用遥操作系统操控灵巧手。新华社记者 王婧嫱 摄

  求解电子皮肤最优路径

  智能机器人是新一代人工智能与先进制造技术深度融合的核心载体,关键材料则是决定机器人性能、寿命、适配性与智能化水平的底层基石。

  “现有灵巧手上的触觉传感器,一般只能测简单压力,有些甚至外挂了一个摄像头。”电子科技大学医学院马汉彬教授长期聚焦“半导体薄膜电子器件+生物芯片”及具身实验室智能自动化的医工交叉方向,他的这番话,道出了具身智能感知层的尴尬现状。

  机器人视觉能力已被业界公认为“做得很好”,但触觉这一决定机器人能否真正像人一样操作的核心能力,仍处于初级阶段。更深层的问题在于:当学界还在争论哪种材料路线最优时,中国早已拥有全球最完整的柔性电子制造底座。

  “我国平板显示行业产能规模稳居全球第一,在大尺寸LCD、中尺寸OLED等主流赛道实现全球领先。”马汉彬说,“为什么中国新能源汽车里有这么多屏幕?因为我们有足够的产能且成本可控,而国外车企做不到。”

  这一产业现实意味着,氧化物、低温多晶硅等显示半导体材料,理论上可直接迁移至电子皮肤的有源矩阵阵列。京东方、天马微电子等企业均设置了面向非显示场景研发的业务部门,可向科研团队开放制造能力。“设计电路需要科研团队自己完成,企业负责制造流片。”马汉彬说。

  显然,依托我国丰富的显示产业资源,薄膜电子有源阵列技术有望成为面向具身智能、感存算一体电子皮肤的最优路径之一。

  推演新材料产业化前景

  在医疗机器人材料领域,安徽医科大学教授杨润怀直言,医疗领域对新材料的态度与学界想象不同:“临床转化的核心除了创新以外,更在于好不好用,够不够便宜。”

  医疗器械注册证的获取周期通常以年计,且要求材料通过药监局认证。杨润怀从事医疗器械加工、医用柔性传感与机器人研究多年,据他分析,传统材料的微纳加工方式创新有可能在“十五五”期间率先实现临床落地。

  以钛合金、PEEK(聚醚醚酮)等已获临床批准的医用材料为例,杨润怀说,通过激光加工、数字光处理等微纳技术赋予其特殊结构或涂层,使之具备轻质、缓释或智能响应特性,既可缩短注册审批周期,又可加快临床落地。

  这对短期产业投资具有一定的指向性——在医疗机器人新材料赛道,相比研发“颠覆性新材料”, “微纳加工+成熟材料”的集成创新短期内可能风险更低,特别是在国家控费、集采扩围的背景下,“够不够便宜”已成为技术能否落地的先决条件。

  在类脑计算领域,纳米流体忆阻器能否成为类人体软体具身智能的终极形态?北京理工大学教授黄亚鑫介绍,2023年《科学》杂志上发表的两篇论文曾提出用纳米流体模拟人脑记忆功能,其以离子为信息载体、基于液相体系的“软基”特性与人脑高度接近,且功耗远低于传统架构。“人脑思考时的能耗非常低,这是碳基智能的效率优势。”

  黄亚鑫主要研究方向为超快激光微纳制造及微纳智能器件,已在流体忆阻器、微纳米机器人、离子器件等领域取得创新成果。

  在他看来,忆阻器当前只是“记忆单元”,如同CMOS晶体管之于计算机,真正的智能需要“感存算”集成与软件架构配合。

  “中国在碳基材料、二维材料的完整产业链布局位居国际前列。”黄亚鑫表示,“十五五”期间,我国有望在纳米流体忆阻器领域实现突破。

  探寻产学研协同新模式

  与学界聚焦“技术先进性”不同,产业界更关心“能不能用”。北京度量科技有限公司CTO王功洁从应用端提出了传感器的四维评价:灵敏度、时延、集成度、稳定性。

  王功洁表示,作为动作捕捉系统厂商,度量科技期待通过“数据平台”反向赋能——将各类传感器数据与本体数据进行时序同步,为行业用户和工程师提供可分析的数据资产。

  这种“需求端倒推”的逻辑,正在重塑产学研协同模式。过去是“科研出成果、产业找转化”,未来可能是“场景定义指标、指标牵引研发”。王功洁透露,度量科技已与多家机器人本体厂商、灵巧手厂商建立数据对接,“产业界很期待新技术,希望作为企业方能赋能学术界,共同推动产业化落地”。

  “这场圆桌论坛,学界和企业界的专家齐聚一堂,从纳米流体、忆阻器聊到电子皮肤的产业路径,大家不仅谈技术,更谈落地、谈成本、谈产业链协同,这种交流有力推动了我们从实验室样品向生产线产品思维转变。”贵州大学机械工程学院副院长唐正强说。

  唐正强还表示,贵州拥有航空、航天、航发完整的“三航”体系,在“富矿精开”省级发展战略下,智能机器人正成为老工业基地转型升级的新抓手,众多企业对机器人有着大量特殊场景需求,“非常欢迎在座的专家、企业把技术和产品应用到贵州场景中”。

  对机器人研发企业而言,这意味着“场景即订单”。航空、航天、航发、矿山装备等场景对机器人极端环境、高可靠性要求,可能催生差异化技术路线和供应链机会。

  材料强则装备强,装备强则产业强。中国智能机器人关键材料产业不缺技术储备,不缺制造底座,也不缺应用场景。从显示产线的复用、医用材料的微纳改造,到碳基智能的长期布局,智能机器人关键材料产业化的终极逻辑,从来不是单项技术的突破,而是系统级集成能力的提升。“十五五”大幕已经开启,一条“场景牵引、产线复用、系统集成”的中国式产业化路径正在逐渐清晰。(记者 吴蔚)

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