智能机器人

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近年来，随着技术的持续演进和应用场景的不断拓宽，智能机器人的研究和应用发展迅猛，取得诸多突破性成果。本期专题聚焦智能机器人领域，介绍了一些前沿研究和应用案例，包括面向制药配药的智能双臂机器人研究、人形机器人双臂遥操作技术、并联智能机器人发展现状及应用、面向靶向医疗的微纳米机器人，等等。

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1. 水下机器人发展趋势

徐玉如, 李彭超

自然杂志 2011, 33 (3): 125-132. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2011.03.001

摘要（1779）

PDF（pc）（1643KB）（2994）

随着人类海洋开发的步伐不断加快，水下机器人技术作为人类探索海洋最重要的手段得到了空前的重视和发展。作者对水下机器人进行了定义与分类，介绍了近年来国内外水下机器人的发展现状与发展趋势，重点针对智能水下机器人的主要关键技术及未来发展方向进行了分析。

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2. 类脑智能引导AI未来

张晓林

自然杂志 2018, 40 (5): 343-348. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2018.05.003

摘要（1076）

PDF（pc）（1235KB）（1112）

人工智能是否要“类脑”以及如何“类脑”是人工智能发展中颇具争议的问题。结合在仿生视觉及人工智能领域多年的研究体会，阐述了类脑智能研究的意义与方式，讨论了现阶段人工智能与类脑智能的异同，发表了对未来人工智能发展的一些看法。基于对类脑智能的以上看法，作者及团队将研发智能、感知和操控功能兼备的“机器头脑”，以探索机器自主智能的发展。

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3. 面向靶向医疗的微纳米机器人

孙猛猛, 谢晖

自然杂志 2020, 42 (3): 187-200. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2020.03.004

摘要（4265）

PDF（pc）（3789KB）（4251）

微纳米机器人指的是尺度在微纳米级别(几纳米至几百微米)的微型机器人，其能够将磁能、光能、声能或其他形式的能量转化为机械运动，具备能完成更高效、更精确局部诊断和靶向治疗的潜在功能，在生物医学领域有广阔的应用前景。文章详细介绍了微纳米机器人的制备方法，阐述了相关驱动手段，总结了其在靶向医疗应用方面的研究进展，并讨论了其在活体应用时面临的挑战以及未来的发展方向。

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4. 软体机器人流体驱动技术研究进展

林杨乔, 张泉, 金滔, 庞萌, 杨小李, 齐雨璇, 夏彬榕, 钱昶旭, 王亢, 李龙, 田应仲

自然杂志 2023, 45 (3): 217-233. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2023.03.006

摘要（1652）

PDF（pc）（3408KB）（1895）

近年来，软体机器人成为机器人研究领域的一个重要研究方向。其主体结构由超弹性材料或柔性材料制成，在顺应性、安全性、灵活性以及成本效益等方面具备独特优势。随着软体机器人的发展，其驱动方式的选择变得尤为重要，而流体驱动技术作为软体机器人的重要驱动方式之一，能够充分适配软体机器人高自由度下的复杂运动。文章回顾了传统流体驱动技术(如气压驱动和液压驱动)的应用，讨论最新的智能流体驱动技术(如液压放大自愈静电驱动技术和电共轭流体驱动技术)，以及全软体流体基础元件的研究进展。最后，提出未来流体驱动技术研究的重点关注方向。

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5. 人形机器人双臂遥操作技术

宋爱国, 尹铭洋

自然杂志 2025, 47 (5): 350-359. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2025.05.003

摘要（636）

PDF（pc）（3174KB）（1187）

人形机器人因其类人结构与行为模式，在复杂环境中展现出良好的适应能力。然而，受限于当前自主智能水平，机器人在高风险、高复杂度任务中仍难以独立完成操作。作为关键补充，双臂遥操作技术通过引入人类操作者的意图与判断，实现对机器人双臂的精细控制，成为推动其实际应用的重要路径。本文系统梳理了人形机器人的发展历程与感知、认知、控制等关键技术，重点分析双臂遥操作在人机映射、多模态反馈与主从控制等方面的研究进展及典型应用。最后，本文探讨了双臂遥操作技术的发展挑战与未来趋势，旨在为后续研究与工程应用提供参考。

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Stewart并联智能机器人发展现状及前沿应用

王敏, 张阳, 梁乾, 权冉, 肖才, 张迪, 孔一航, 王锐, 付士博

自然杂志 2025, 47 (5): 360-372. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2025.05.004

摘要（421）

PDF（pc）（5116KB）（327）

近年来，并联智能机器人成为机器人领域的一个重要研究方向，其中Stewart平台作为典型代表受到广泛关注。本文首先从Stewart平台结构特征入手，梳理其驱动方式、结构构型和控制目标；其次，介绍了Stewart平台在飞行、驾驶、船舶模拟器，精密加工与装配和卫星天线与望远镜定位等领域的应用，阐述了其在航天器微振动抑制、车载多维振动抑制和振动测试与模拟方面做出的贡献；最后，对Stewart平台的未来发展趋势进行总结和展望

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7. 面向制药配药的智能双臂机器人及其关键技术研究进展

张辉, 孔垂旺, 李康, 陈为立, 陈波, 樊叶心, 江一鸣, 王耀南

自然杂志 2025, 47 (5): 330-349. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2025.05.002

摘要（278）

PDF（pc）（6352KB）（165）

医药行业是关乎国计民生的支柱产业。人工智能等技术的发展促进了智能双臂机器人在制药配药领域的广泛应用。智能双臂机器人为医药生产注入新的活力，但是也面临着问题和挑战。鉴于此，文章综述了智能双臂机器人在制药配药领域的最新研究进展。首先概述制药配药场景的特殊性、智能双臂机器人系统及其在制药配药中的核心挑战；其次，针对面向制药配药的智能双臂机器人所面临的瓶颈和挑战，分析与总结智能感知、自主调度、先进控制、具身智能等关键技术；最后，对面向制药配药的智能双臂机器人的未来发展趋势进行展望。

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机器意识与具身智能

张晓林, 王开放

自然杂志 2025, 47 (6): 437-445. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2025.06.003

摘要（145）

PDF（pc）（2102KB）（44）

具身智能指赋予人工智能以物理身体来增强其实践交互能力。然而研究者长期回避“机器意识”的讨论以避免争议。随着大语言模型(如ChatGPT和DeepSeek等)展现出对环境与身体交互的渴求，“机器意识”已成为不可回避的前沿课题。本文认为机器意识——即人工智能对自身内部状态及外部环境的觉知能力——是自主适应决策的关键。文章探讨了机器意识与具身智能的内在联系，并借鉴生物学中关于意识模块化和无意识过程的研究，提出类脑的“意识空间”框架，用于融合多模态感知，进行内部模拟与情境推理。本文进一步阐述了意识对决策生成的支撑作用以及决策执行对意识价值的验证，最后展望了未来在多模态统一意识空间建模、主动推断式学习以及机器伦理控制等方向的研究前景。

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