制造业正迈进全新时代——从以智能工厂和互联设备为核心的工业 4.0,迈向以人为本的工业 5.0。这一新阶段强调通过技术赋能,提升人的创造力、福祉和可持续性。在这一转型中,协作机器人(cobots)正是重塑人类与机器合作的关键力量。

 

在一座阳光充盈的智能制造工厂里,一名技术人员与一台人型机器人在同一工作台上协作。技术人员佩戴智能眼镜,查看三维全息设计图;机器人则以极高精度进行零部件装配。当技术人员提出优化建议时,机器人所配备的人工智能系统即时更新设计方案。与此同时,四周的机器人在实时数据支持下,顺畅地合作运输物料与检测品质。

 

这正是工业 5.0所描绘的未来图象:人类与机器连手,把创造力和科技融合,共同推进高效且创新的生产模式。理大工业及系统工程学系辖下的 RAIDS 研究团队(Research Group of AI for Industrial Digital Servitisation,工业人工智能数字化服务团队),正致力将这一愿景转化成现实。

 

动力澎湃的 RAIDS 研究团队由工业及系统工程学系副教授、黄铁城智能机器人青年学者郑湃教授带领。郑教授于 2025 年荣获香港工程师学会颁发 “杰出青年工程师奖”,并于 2023 年获理大颁发 “青年创新研究者奖”。

 

郑湃教授(前排中)和其带领的 RAIDS 研究团队与瑞典皇家理工学院可持续制造系讲座教授王力翚教授(前排右)合照。

郑湃教授(前排中)和其带领的 RAIDS 研究团队与瑞典皇家理工学院可持续制造系讲座教授王力翚教授(前排右)合照。

 

团队在 2024 年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助后,正致力开拓新一代人机共生协作制造系统,融合人类的适应力与即时应变能力,以及机械的高精准度与稳定性。

 

机器人在工业界的演进

工业机器人的发展始于 20 世纪 70 年代的第三次工业革命。当时主要用于执行重复性任务,并多设于安全围栏内运作。踏入工业 4.0 时代,智能设备、物联网和大数据促使工厂高度互联,实现实时通信与灵活应变的生产模式。随着人工智能及先进传感技术的发展,现代机器人已能够与人类共享工作空间,通过持续学习与即时调整,构建协作化及智能化的制造环境。

 

RAIDS 研究团队正引领迈向工业 5.0 的转型。团队近期研发了一套创新的多模态人机互动与数据采集系统 “TeleX”,以支持工业具身智能及机器人学习的研发。

 

推进人机共生基础研究

TeleX 为构建更具通用性的具身智能模型提供了实际可行的路径。

TeleX 为构建更具通用性的具身智能模型提供了实际可行的路径。

TeleX是一个智能、开放式平台,能够让机器人直接从人类操作中学习。它如同一个人机互动的 “超级记录仪”,在进行复杂的任务时同时捕捉人类的动作轨迹、视觉信息以及触觉反馈。系统整合高精度运动追踪、视觉感知,以及具备触觉感应功能的 “机器人手”,可于复杂操作场景中同步采集多模态人类操作数据。

 

TeleX专为科研人员而设计,致力于解决机器人领域一个长期存在的核心难题:如何让机器人学会像人类一样操作物体。其核心是一套由团队自主研发的、以学习为基础的通用末端执行器映射算法。该算法使不同类型的机械臂和工具,能够通过一个统一且易于使用的接口,直接从多模态的人类示范中学习。这意味着,机器人可以以更高效率掌握新技能,无需为每一种硬件平台重复进行高耗时、高算力的系统训练。

 

目前,TeleX 已在多种工业场景中进行了人机协作、模仿学习、远程操作及高精度组装等测试。业界合作伙伴正利用测试所采集得来的大量真实人类操作数据,协助机器人更精准地感知、判断与行动。RAIDS 团队的长期目标,是打造开放平台,加速更智能、贴近人类思维方式的机器人在未来应用于生产过程中。

郑湃教授表示:“全球制造业正迈向以人机共生为特征的新范式,追求更灵活、更具弹性的自动化。本团队提出的研究范式,通过多模态自然感知、跨场景技能迁移,以及基于领域基础模型的自主执行能力,使机器人不再只是工具,而是能够与人类操作者共同进化的智能体。智能工厂由此获得超越预编程自动化的新路径。”

 

未来智能制造的发展方向不是让机器变得更聪明去取代人类,而是在人与机器共同学习、调适与成长的模式中,创造出更高的生产力与灵活性。

~ 郑湃教授

 

创业转化扩大科研影响力

为推动科研成果走向产业应用,在郑湃教授的带领下,RAIDS 团队创立了 CobotAI 有限公司,致力于将前沿机器人技术、数字化方案及人工智能应用于更自然的人机互动、高效协作及共生式人机系统。

 

理大团队致力打造以人为本的智能制造系统,并逐步拓展至关键应用领域,引领社会迈向技术赋能、充满人文关怀、以人为中心的智能时代。

 

初创企业 CobotAI 团队成员

初创企业 CobotAI 团队成员