“咱们服气广义并联机器东谈主跟无东谈主机、具身智能结合起来，在2025年会相等兴旺，服气跟着东谈主工智能的高水平发展，智能机器东谈主会成为东谈主类生存中不可或缺的一部分。”

　　12月25日，第三期网易《将来公开课》上，机器东谈主规模的巨擘行家，加拿大工程院院士、香港理工大学（南京）期间变嫌照拂院院长张丹围绕《智能制造业当中机器东谈主系统变嫌设想以及应用》共享了传统并联机器东谈主的界说设想流程，论述种种机器东谈主系统应用流程存在的优污点，在其中寻找变嫌之谈。

　　张丹提到，传统的并联机器东谈主有好多优点，比如说它的速率很快、载荷很大，况且精度也很高，然而有好多的问题，它的使命空间相等小，加工的时刻容易受力不均匀，适合性相等小。广义的并联机器东谈主延迟了正本的传统并联机器东谈主，一定进度上改善了这些污点。

　　“我团队在这方面作念的一些使命，作念了一个变嫌的设想，叫paralyzation of Siri Robot。一个是串联机器东谈主，一个是并联机器东谈主，把它结合起来，产生新一代的机器东谈主，是一个经受了父母亲优点的一种机器东谈主，让它既有串联的优点又有并联的优点。”张丹刺目地共享了团队实验的几个例子，“咱们把scale机器东谈主形成一个并联的scale机器东谈主，把它形成这样一种结构，紫激情的终局实践器，灰激情便是它的一个底座，上头人人不错看出有三条腿，妥贴了并联机器东谈主是两条或两条以上腿。第二个人人不错看出来是一个闭环的结构，那它便是一个并联的机器东谈主，然而它的剖析跟scale是透澈一样的，既有scale串联机器东谈主的优点，又有并联的精度高、速率快、载荷大的优点。”

　　2024年12月23-25日，网易《将来公开课》已邀请中国科学院院士、中国科学院上海期间物理照拂所照拂员、复旦大学光电照拂院院长褚君浩，盛名医疗卫生体制更廉正师、北京大学国度发展照拂院经济学栽种、北京大学中国健康发展照拂中心主任李玲，加拿大工程院院士、香港理工大学（南京）期间变嫌照拂院院长张丹作念了演讲共享。接下来，12月26-27日，峰瑞老本首创合资东谈主李丰，闻名经济学家、宇宙工商联智库委员、万博新经济照拂院院长滕泰，将用娓娓谈来的演讲，聚焦热门经济问题和外洋场合，挑剔对将来的倡导，共同理睬智能化期间的新篇章。

　　以下为张丹的演讲纲目：

　　人人好，我是张丹。今天讲的主题是智能制造业当中机器东谈主系统变嫌设想以及应用。第一方面讲一下传统并联机器东谈主它的一些界说以及设想的流程，以及存在的一些问题。接下来讲到好多传统并联机器东谈主的一些污点，在实践当中咱们怎样样把这些问题惩办？第三部分主要先容一下我的团队在这方面作念的一些使命。

　　当先讲一下等一部分，传统并联机器东谈主的一些界说以及存在的一些问题。当今来说，主要阿谁机器东谈主有那么几种，第一种叫讲串联机器东谈主，它的界说便是一个开环的，就好比说你一个东谈主的两条腿的话，你一条腿收起来以后那便是一个开环，像你的手臂，这手臂伸出来以后便是一个开环的一个结构。这个咱们叫串联机器东谈主，它在工业当顶用得比拟多。

　　第二种叫并联机器东谈主，它的尖端是终局实践器，终局实践器到基座之间有两条或两条以上的腿构起来的。并联机器东谈主这内部要持重，当先小数它是两条或两条以上的腿。况且第二点它是一个闭环的。拿东谈主的两条腿来讲，你如果两条腿王人蹲在地上的话，那它便是一个两条腿，况且是闭环的，便是一个并联机器东谈主。然后你两条腿一条腿收起来以后那便是一个串联机器东谈主。

　　除了这两种机器东谈主除外，还有第三种，咱们叫混联机器东谈主，从这几个图不错看出来，左上角是一个串联的结构，串聚积构在一个载荷底下它就有一个盘曲，第二个左上图的阿谁，便是一个并聚积构，并聚积构在载荷底下，人人学过力学的话应该知谈，这个便是一个二力杆，它的载荷便是向两条腿散播了，这样来说如果你腿越多的话，它这个载荷就越多了。

　　左下图是一个串聚积构。串聚积构我前边讲过，它是一个挨着一个，把它串联起来，像你的手臂，便是串联起来。那么串联以后就有一个问题，你不错念念一下，如果你这个手臂上头的每一个零件，如果加工的时刻有误差的话，这样串联起来它的误差就积蓄起来了。第二个，这内部每个关键上头王人要装一个马达，这样的话，串联机器东谈主动的时刻，它会相等重，是以这样的话，导致它一个是误差比拟大，第二个速率不会很快。然后底下右边阿谁图便是个并聚积构，人人不错看出来，从它的终局实践器到它的基座之间唯有那么一个杆子，误差不会积蓄起来，它的载荷会相等大。

　　传统的并联机器东谈主我刚才讲了好多优点，比如说它的速率很快、载荷很大，况且精度也很高，然而有好多的问题，当先它的使命空间相等小。所谓的使命空间便是说它的可达的畛域相等小，你不错念念象一个手臂去握东西，就握得相等远，然而两个手握在沿途以后，便是一个并聚积构。握的时刻，另外一个手它就说我够不着，性爱画面这个之间就有一个耦合的干系，这个耦合的干系就会导致它的使命空间相等小。底下有几个例子一个便是HEXA，它的动掸的角度唯有20 ，另外阿谁Sprint set 3的一个并联机器东谈主，的转角唯有50 。另外一个最典型的steel的平台，它因为是球角，是以它的动掸的关键也黑白常小，一般是小于45 。

　　第二个问题，并联机器东谈主它每变一个位置，这个所谓的“位置”拍照的时刻咱们叫pose，你的pose呢，一个是它的orientation，一个是它的position，一个是位置123性爱网，一个是转角。每次并联机器东谈主它的终局实践器一变的时刻，刚度就变了，这样的话，你在加工的时刻，可能会导致受力不均匀。

　　第三个问题它的适合性相等小，因为它的终局实践器是一个刚体，是以它的适合性比拟小，相等落寞，没法儿恰当这个使命或者是另外一个使命。为什么会导致这些问题呢？主如果基于它的界说，这里边咱们看一下一个表格，并联机器东谈主的界说当先小数，便是说它的终局实践器是一个刚体，就导致它的使命空间相等小，第二个，它的适合性相等小。

　　那么咱们当今怎样样惩办？咱们建议了一种叫广义并联机器东谈主，一个终局实践器不错念念象是一块平板，是固定的，咱们把这个平板切成两片，这两片之间用一个搭钮把它连起来，就形成这样一个板，这样的话人人不错念念象它的动掸角是不是大大加多了？是以这样的话，大大改善了它的使命空间。是以第一个改善便是咱们把终局实践器切成两片，用个搭钮连起来，这个是最基础的一个表述。咱们在具体地作念的时刻，不一定是一个搭钮，可能是一个螺旋的或者其它的一种结构。还有一个像东谈主一样，每条腿它是孤苦的一条腿，这样的话，会导致终末的结构它的刚度不均匀。

　　咱们当今怎样样改善这个问题呢？咱们的solution便是说把腿跟腿之间耦合起来，腿跟腿之间用一个橡皮筋连在沿途，这样的话，一方面不错改善它的刚度，另外一方面不错搁置它的奇异点。

　　第三个，终局实践器，刚才我讲过是一个刚体，不可动，它的使命空间小，其它的性能也比拟差，它的适合性比拟小。咱们的改善的主张便是说你不错念念象，本来比如说我的终局实践器是刚体的一个板，那么就十分于一个三角形，三角形你是不可动的，我当今把这个三角形形成一个四边形或者是五边形，人人不错念念象便是四边形的话，它不错不休的变形，这样的话终局实践器也不需要装置任何马达，不错让它便是十分于一个初始，初始它的阿谁终局实践器进行操作一些使命，比如说我作念一把剪刀或者是其它的使命。

　　这便是咱们作念的三项改善，咱们称它为是一个广义的并联机器东谈主，便是延迟了正本的传统并联机器东谈主。

　　刺目讲一下等二部分，便是怎样样来改善传统的并联机器东谈主？咱们当今在它的设想流程当中加了一个，为了它的性能来设想的一个流程，咱们叫design for performance 这样一个流程，其它的王人莫得改。这个我刚才讲过，有那么几种局势，一种便是把终局实践器切成两片，把它变形，第二个把它的单独的一个腿之间连起来形成一个耦合的。第三个把它的终局实践器形成一个四边形、五边形或者六边形。还有便是说加多一个被迫腿，加多它的刚度。还有一个呢，便是咱们不错把它形成一个可重构的结构，这些王人是不错改善它的特色的作念法。那么这样的话便是把正本的优点全部保留住来了，然后把正本的那些污点全部克服掉了。

　　那终末先容一下我团队在这方面作念的一些使命。当先咱们作念了一个变嫌的设想叫paralyzation of Siri Robot。当今90%的机器东谈主在工业当中应用王人是串联机器东谈主，那么咱们能不可把这些最流行的串联机器东谈主并联化？便是说把阿谁串联机器东谈主，并联机器东谈主，结合起来，产生新一代的机器东谈主，是一个经受了父母亲的优点的一种机器东谈主，酷爱酷爱便是说把本来是串联的形成一个并联的，让它既有串联的优点又有并联的优点。

　　咱们当先进行一些分析，比如说上头阿谁是Skyler机器东谈主，底下一个是ABB机器东谈主，要设想一个机器东谈主当先咱们要洽商把这个机器东谈主咱们应该怎样样装置？咱们不雅察这两台机器东谈主以后，知谈它是装置在大地上，况且它阿谁轴呢，是进取的，那么咱们也作念这样一种基座。

　　第二种导轨式的，像三维打印或者是绘制仪，它在导轨上滑动的那种结构，咱们也作念这样一种基座，右边这个图，咱们作念的新式的机器东谈主也作念这样一种导轨式的。

　　接下来我讲第一个例子便是咱们把阿谁scale机器东谈主形成一个并联的一个scale机器东谈主。这个是一个scale机器东谈主，在实验室里边用得相等多。这样一种结构，紫激情的终局实践器，灰激情便是它的一个底座，上头人人不错看出有三条腿，妥贴了并联机器东谈主是两条或两条以上腿。第二个我前边讲过要闭环的，这里边人人不错看出来是一个闭环的结构，那它便是一个并联的机器东谈主，对吧？

　　然而人人不错看出来它的剖析，它跟scale是透澈一样的，然而它是一个并联机器东谈主，它达成了阿谁串联的scale机器东谈主的所有的动作。这样的一个结构既有scale串联机器东谈主的优点，又有并联的精度高、速率快，载荷大的优点，这是咱们把串联机器东谈主并联化。

　　下一个咱们是把ABB的一个机器东谈主，迂回成了一个并联机器东谈主。ABB机器东谈主本来是一个串联机器东谈主，咱们当今把它形成这样一个结构。紫激情仍是它的终局实践器，然后它的基座是灰激情的。不错看出来第一它是三条腿，第二个呢，它是一个闭环的，是以这是一个并联机器东谈主。然后人人不错看一下它的剖析是跟阿谁ABB阿谁机器东谈主是透澈一样，然而它是一个并联机器东谈主，是以说这样一个结构呢，既有串联的优点，又有并联的优点。终末一种是我讲导轨式的那种机器东谈主，相等轻率了，只消把这样一种并联机器东谈主，两条或两条以上腿的结构挂在阿谁导轨上，那它便是一个新式的一个并联机器东谈主了，这个例子是三条腿的一个闭环的，它的剖析详情是导轨越长，使命空间越大。

　　人人不错看出来，在阿谁产品业里边，切割那种木料的时刻不错用到这样的结构，是以它这是一个并聚积构。这个是第一部分把阿谀机器东谈主并联化。

　　第二个便是咱们加了一个被迫腿以后，这个是刚度分析，人人不错看出来，激情最深的场地呢，是它的刚度最高的。我讲过并联机器东谈主每变一个位置它的刚度就变了，为什么咱们产生这样一种刚度的图呢？如果是关于相同的一个刀具的切割的路程的话，咱们为什么不去走阿谁最红的场地呢？因为这个场地一方面刚度最大，况且它的变化也最小，是以这个主如果给咱们进行旅途方针的时刻利用这个图进行方针。

　　这个是咱们用这样一种并联机器东谈主作念了一个防土拨鼠的煤矿支援机器东谈主，在它的颈部，作念了一个并聚积构，况且是加了一个被迫腿，这样的话大大加多它的刚度。因为土拨鼠它的特色便是它的头不错钻孔，前腿不错拨土，这样咱们在支援的时刻不错用，用防土拨鼠的一种煤矿支援机器东谈主去进诈骗命。

　　我前边讲过阿谁终局实践器本来是一块板，咱们当今把它切割成两片，不一定是用一个搭钮把它连起来，咱们是有各式各样的局势，比如说剪刀式的，或者是一个其它的那种姿首，这里边举了几个例子。

　　这个仍是终局实践器，咱们就作念了其它的局势，包括其它的一些材干的图。那这个呢，是咱们把无东谈主机跟广义并联机器东谈主结合起来，一方面不错让这样一种无东谈主机停在不同的大地上。第二个，它在空中不错握取不同局势的物体。

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　　有一个就黑白常好的例子便是说咱们是可重构的一个握手。人人不错看出来，下边几个握手是一样的，它的底盘亦然一样，左边的阿谁三个图从底部、从下边进取看的话，它是怎样样装置的？三个握手装置的时刻，有一个槽子，这个槽子有两个是顶点位置，还有一个中间位置，然后咱们通过诊疗这个位置呢，咱们不错握取不同的局势的物件。比如说第一转便是两个迁移跟一个动掸这样一种剖析。那么第二个便是一个迁移两个动掸。第三排亦然一个迁移两个动掸，这样咱们对不同局势的物件王人不错进行握取。

　　第三种咱们是放在另外一个顶点位置，这样其中的一个手指就不错动作其它的一种用具一样进行。

　　终末我讲一下咱们叫manipulander，这个是机器东谈主跟起落架结合的一个词，亦然咱们我方创建的一个词汇。这个主要便是我讲把无东谈主机跟广义并联机器东谈主怎样样结合起来。把无东谈主机跟广义并联机器东谈主结合起来，要达成两个任务，第一当阿谁无东谈主机在飞翔的时刻我不错用并联机器东谈主在空中握取东西。第二个在降落的时刻这个广义并联机器东谈主又迂回成了一个本人起落架，这所谓的本人起落架便是说无论这个大地情况怎样样，比如说在陡坡台阶或者是零七八碎的大地，你王人不错让这个无东谈主机停得相等水平。那这内部咱们用到了一个东谈主工智能的姿势，把它结合起来，再进行打算，打算下来以后呢，把三条腿的位置、角度王人诊疗好以后降下来，这个是咱们作念的这方面的使命。

　　这个是咱们作念了一个多模态的水陆空应该说，一方面在岸上不错爬行，然后在水面上，水底下也不错进行潜水。这个在水面上又不错起来。这个有的时刻在作念支援的时刻咱们不错用到这样的无东谈主机去进行一些使命。

　　那么这个呢我刚才讲我当今把这个无东谈主机跟这样一个三爪的握手结合起来，你们人人前边看到各式各样局势球状、圆柱形或者是立方体王人不错握取。这样一个三个握手呢，跟无东谈主机结合起来，在飞翔的时刻它就握取东西，降落的时刻三个握手就不错诊疗它的角度跟它的长度来让无东谈主机停得水平。

　　人人不错看出来左上图的几个图便是咱们的一个演示，在陡坡上、在台阶上，跟零七八碎的大地上停得水平。然后底下便是不错在空中握取不同的局势。这个主如果什么真理呢？在军事里边，比如说舰艇在海里边飞行的时刻，它阿谁海潮的作用会导致船面会不休的阿谁变化，这样的话，它的船面就十分于是一个动态的陡坡，咱们通过这样一种东谈主工智能的姿势，诊疗它的三个握手或者是三个起落架的位置，不错让这样一种无东谈主机停驻来相等水平。刻下像那种舰艇上要停这种大型的无东谈主机或者是直升机的，它特意有一种助降系统，这个系统比拟复杂况且相等贵。如果这个无东谈主机支援的时刻不知谈路面情况，那么这个时刻像咱们这样的一种本人起落架就相等管用。

　　这个是咱们作念的一个实验，第一个图便是在陡坡上，让这样一个无东谈主机停得相等水平。第二个图是在台阶上，这个台阶是10个厘米，第一个陡坡是30 当今咱们不错达到60 的斜度。第三个是在零七八碎的大地上王人不错停得相等水平。

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