从三感觉机械手到脑机接口,杭电具身智能研究源远流长
“当下全球竞相布局具身智能与人形机器人,中国在智能制造、康复辅具和工业自动化领域加速突围,你可知道?杭州电子科技大学早在80年代,便已悄然埋下技术火种。”杭电罗志增教授感慨地说。
记者了解到,上世纪80年代,学校组建国内首批机器人研究小组,自主研发机械臂控制系统,在传感器融合与运动控制领域打下扎实基础。“没有聚光灯,却有实验室彻夜不熄的灯光;没有热搜标签,却有手绘电路图与一行行汇编代码。” 杭电档案馆馆长余玉龙指着学校档案馆里的机器人所相关材料说,“我们其实早已站在中国智能机器人浪潮的起跑线上,坚定而扎实。”


从“七五”出发
拓荒启程
1985年,杭州电子工业学院(现杭州电子科技大学)正式成立机器人研究室,成为国内最早系统开展机器人技术研究的高校之一。彼时,中国制造业正迈向自动化转型的起步阶段,杭电已悄然布下先手棋。
在校机器人研究室何发昌教授的带领下,团队迅速承担起国家“七五”科技攻关项目、“八五”军事电子预研任务以及两项“863”高科技计划课题,构建起机械、电子、自控、计算机与传感器等多学科融合的研发体系。
1989年,团队推出国内首套“三感觉机械手”——集成接近觉、触觉与滑觉的智能抓取系统。该成果通过局级鉴定,获得中国专利,并成功转化为教学科研设备,销往哈尔滨工业大学、华南理工大学、中科院合肥智能所等多家单位。这一突破也为学校赢得重要荣誉:于1990年代初荣获国家发明三等奖,成为杭电历史上首个国家级发明奖项。
1992年11月,团队再进一步,联合714厂研制出“机器人装配电子产品自动线”,实现录像机磁鼓、带轮、支架等精密部件的全自动装配,经部级鉴定确认“处于国内领先水平”。该项目不仅具备良好应用前景,还引起业界广泛关注。
同期,杭电积极参与全国机器人学术体系建设,是全国机器人学术会议的重要组织者之一,并推动中国电子学会机器人专业委员会依托本校设立。从事了几十年具身智能研究的罗志增教授回忆道:“我们办会、写论文、出成果,影响力不输浙大。”——这不仅是自信,更是当年实绩的真实写照。



转身之间
当机械臂长出感知的触角
上世纪九十年代末,工业机器人本体制造门槛降低,市场竞争日益激烈。杭电团队清醒地意识到:仅靠机械结构和运动控制,已难以形成独特优势。
“不可能样样都精通,”罗志增坦言,“产业化落地太难,老师又有科研考核压力,很多成果只能停留在样机阶段。”
面对困局,团队选择另辟蹊径——将多年积累的多模态感知技术向民生领域延伸。他们把“三感觉机械手”中的触觉与滑觉传感系统,创新性地应用于仿生假肢研发,利用残肢肌肉产生的微弱肌电信号(sEMG),实现对电动假手的精准控制。
这套系统真正实现了“类人操作”:既能轻柔抓起鸡蛋而不捏碎,也能稳稳提起金属重物。2000年前后,团队联合浙江省假肢康复中心,为十余位截肢患者免费配备该装置。
其中一位来自临安的农民,在安装假肢后竟能骑着摩托车载妻子出行。回访时他激动地说:“我又能像个正常人一样生活了。”这句话,让所有研究人员眼眶发热。
这不仅是技术的胜利,更是科技造福民生的体现。该项目后来荣获浙江省科技进步三等奖,部分原型机至今陈列于校史馆,默默诉说着那段激情澎湃的科研岁月。
与此同时,团队还承担了一项“863”计划支持的下肢仿生假肢项目。通过肌电信号与姿态反馈协同控制,穿戴者可实现上下楼梯、跑步机行走等自然步态。实验视频显示,动作协调流畅,表现远超同期同类产品,展现出强大的技术延续性与创新能力。

向未来
以意念点亮智能之路
当硬件竞争趋于红海,杭电选择向更前沿进发——脑机接口(BCI),早在2000年代初,自动化学院团队便启动非植入式脑机接口研究。依托国家自然科学基金连续支持,团队成功开发出基于头皮脑电(EEG)的智能轮椅控制系统:用户只需“想一想”,系统即可识别意图,实现前进、后退、转向等操作。在实验室环境下,信号解码准确率稳定在90%以上,具备实际应用基础。
不止于控制,更着眼于康复。团队将脑机接口与临床医学深度融合,聚焦脑卒中偏瘫患者的运动功能重建。通过“运动想象识别”技术,患者在脑海中模拟肢体动作,系统实时捕捉脑电信号,驱动外骨骼机器人完成对应动作,构建起“意念—动作—反馈”的闭环训练机制。
这一神经可塑性干预手段已在合作医院开展小规模临床试验。数据显示,经过数周训练,部分患者上肢运动能力明显提升,康复效果显著。研究成果虽尚未大规模转化,但其科学价值已获学界广泛认可。
如今,全省脑机协同智能技术及应用重点实验室设在杭电,正卓有成效地深入开展具身智能深层研究。杭电的具身智能研究也百花齐放:有人深耕肌电感知,有人专攻脑电解码,也有人拓展至服务机器人场景。研究方向虽多元,却始终围绕一条主线——以感知与交互为核心,延续“三感觉机械手”以来的基因。
从1985年成立机器人研究室,到今天大力发展脑机接口实验室;从荣获国家发明三等奖,到持续突破多模态感知与人机协同关键技术——杭州电子科技大学在具身智能领域的每一步,都踏在时代脉搏之上。
凭借数十年积累的技术底蕴和跨学科协作优势,杭电不仅构建了从感知、决策到执行的完整创新链,更主动对接国家战略,在人机融合的新赛道上稳步前行。
面向未来,杭电将继续发挥先发优势,坚守创新本色,在具身智能这一关键领域勇毅深耕,书写属于中国的智能新篇章。
