《机器人技术与应用》2025年第3期（总第225期）

摘要：机器人作为现阶段研究热点，其应用已深入到医疗健康领域、智能家居领域。因此，本文针对实用领域机器人的发展动态进行专利研究，以专利视角揭示机器人在实用领域的专利申请现状、重要申请人、技术构成、核心专利、技术发展演进以及未来发展方向，以期对机器人的发展起到借鉴、指导

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作者：薛杰

单位：国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心

摘要：机器人作为现阶段研究热点，其应用已深入到医疗健康领域、智能家居领域。因此，本文针对实用领域机器人的发展动态进行专利研究，以专利视角揭示机器人在实用领域的专利申请现状、重要申请人、技术构成、核心专利、技术发展演进以及未来发展方向，以期对机器人的发展起到借鉴、指导作用。

引用信息：薛杰.专利视角下实用领域机器人发展动态研究[J].机器人技术与应用,2025,(03):3-8

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作者：周莉莎1 ，李晓帆1 ，张帆1 ，吴清梅2

单位：1杭州市知识产权保护中心；2浙江省机器人产业发展协会

摘要：当前传统制造业面临转型升级的迫切需求，工业机器人作为关键技术载体，其产业和技术发展态势可通过专利大数据予以量化表征。通过对智慧芽、合享和黑马专利数据库进行专利检索获得专利大数据，将工业机器人全球专利数据与产业数据相结合后进行分析，以确定产业发展现状、地域分布、产业链热点技术方向等信息，并基于以上信息分析提出对策建议，为行业创新者提供极具价值的决策参考。

引用信息：周莉莎,李晓帆,张帆,等.基于专利大数据的工业机器人产业发展态势研究[J].机器人技术与应用,2025,(03):9-12

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摘要：凿岩机器人作为高度自动化隧道施工装备，已在钻爆法隧道工程及矿产开采等领域实现规模化应用，其控制系统通过集成传感器数据与计算机指令，经实时处理与综合分析，精准调控液压阀组以驱动执行机构完成预定动作。本文结合凿岩机器人控制系统国内外发展现状，重点剖析先进控制策略在凿岩机器人电液控制系统中的研究进展，并展望其未来发展趋势。

引用信息：胡若彤,杨新宁,田新诚,等.凿岩机器人电液控制系统先进控制策略研究综述[J].机器人技术与应用,2025,(03):13-19

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（4）机器人用多维力/力矩传感器发展现状和趋势

作者：孙贝贝1 ，谭仁杰2,3，韩香广2,3 ，赵立波2,3 ，马智1

单位：1中国兵器工业第二一四研究所；2西安交通大学；3烟台先进材料与绿色制造山东省实验室

摘要：机器人是当今研究热点，而传感器是机器人的重要组成部分，所占比重约为10%~20%。多维力/力矩传感器是机器人实现柔顺化和智能化控制的核心传感部件，在机器人中具有举足轻重的地位。本文对机器人中常用多维力/力矩传感器的结构、工作原理和发展趋势进行了综述。首先，按照结构类型和检测原理的不同，分别对刚性应变式、刚性压阻式、刚性机加工结构电容式、刚性硅基结构电容式、柔性电阻式、柔性电容式和柔性压电式等多维力/力矩传感器的工作原理、解耦结构、加工方式、性能参数和优缺点等进行详细介绍；然后，通过对刚性电阻式、刚性电容式和柔性结构多维力/力矩传感器研究现状进行梳理，对目前机器人用多维力/力矩传感器中亟待解决的关键技术问题进行归纳总结，并对其未来的发展趋势提出一些见解。

引用信息：孙贝贝,谭仁杰,韩香广,等.机器人用多维力/力矩传感器发展现状和趋势[J].机器人技术与应用,2025,(03):20-30

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技术应用

（1）有限空间的自适应掉头算法设计与仿真

作者：宁勇峰，侯镱

单位：郑州科技学院大数据与人工智能学院

摘要：在自动驾驶场景中，路口场景是一个参与者众多、动静态环境复杂的重要研究场景，路口及可掉头路段有限空间下的掉头难题一直是自动驾驶落地研究的难点。本文基于简单的圆弧直线几何关系、最小转弯半径约束，提出了一种可根据车身参数、道路宽度、进出路口关系（平角、劣角、优角）自动调整线形的掉头轨迹生成模型，在此基础上结合路口大小、障碍物位置、偏移距离offset生成掉头轨迹簇，最后经过碰撞检测和轨迹选优代价系统模型cost输出最优掉头轨迹。为了验证模型的有效性，本文利用MATLAB软件完成掉头算法建模、路口场景模拟，通过修改路口形状参数、障碍物位置等信息进行仿真测试，结果表明该算法可实现有限空间内的自适应掉头轨迹生成及选优，规划模型简单，适应性强。

引用信息：宁勇峰,侯镱.有限空间的自适应掉头算法设计与仿真[J].机器人技术与应用,2025,(03):31-38

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（2）光伏运维场景中基于点云的地面可行驶区域分割算法研究

作者：李杨1 ，赵亮2 ，宋亮2 ，刘何稚1 ，马寅1 ，郭鹤魁2 ，管仁明2

单位：1三峡国际能源投资集团有限公司；2帝蛮神（上海）科技有限公司

摘要：在光伏运维场景中，地面通常凹凸不平并且存在杂草,严重影响巡检机器人的避障与导航等任务。针对这一问题，本文提出一种基于激光雷达的地面可行驶区域分割算法。该算法首先通过点云融合与下采样获得全视角点云，其次使用点云平整矫正获得相对稳定的点云，然后通过设计的网格地面候选区域与网格地面种子点结合的地面分割算法提取地面，最终使用动态稀疏程度算法提取杂草。经由巡检机器人在真实场景中的实验表明，采用该算法可以有效地分割出地面的可行驶区域与障碍物。

引用信息：李杨,赵亮,宋亮,等.光伏运维场景中基于点云的地面可行驶区域分割算法研究[J].机器人技术与应用,2025,(03):39-43

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（3）基于深度强化学习的双足机器人行走策略研究

单位：1上海大学机电工程与自动化学院；2上海傅利叶智能科技有限公司

摘要：本文提出了一种基于深度强化学习的双足机器人行走控制方法，旨在解决传统模型预测控制在复杂地形环境中存在的适应性差和计算效率低等问题。基于英伟达（NVIDIA）的Isaac Gym仿真平台构建了包含多种复杂地形特征的训练环境，采用端到端的学习框架成功实现了GR-1双足机器人的稳定行走控制。实验结果表明，该控制策略使机器人能够100%成功完成粗糙地形、隆起地形、坑洼地形、斜坡以及阶梯等多种复杂地形的自主穿越任务。为验证该算法的泛化性能，进一步将训练获得的行走策略以零样本迁移的方式部署至MuJoCo物理引擎，在不同动力学参数的仿真环境中均表现出良好的适应性。

引用信息：李静,丁佳文,沈南燕,等.基于深度强化学习的双足机器人行走策略研究[J].机器人技术与应用,2025,(03):44-49

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百家争鸣

（1）“专创融合”背景下的工业机器人编程与应用课程改革

单位：常州信息职业技术学院智能装备学院

摘要：为提升高职学生的创新创业能力，本文对工业机器人编程与应用课程进行“专创融合”教学改革进行研讨，将“发明问题解决理论”融入到课程教学中，并根据“专创融合”需求整合优化教学内容，改革实施过程，设计新型评价机制，建设保障体系，实现创新教育有机融入，打造适合高职学生的“专创融合”课程，培养学生的协作意识、实践能力和创新精神，成可参考、可复制的“专创融合”课程实施方案。

引用信息：颜鹏,支则君,吴琪.“专创融合”背景下的工业机器人编程与应用课程改革[J].机器人技术与应用,2025,(03):50-53

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（2）基于数字化转型的电气控制与PLC项目化教学改革研究

作者：张兴蕾1 ，丁云飞1 ，吕馥言2

单位：1江苏海洋大学机械工程学院；2山东科技大学机械电子工程学院

摘要：针对工程教育专业认证对机械类专业的人才需求，本文以培养应用创新型人才为目标，以电气控制与PLC课程为例进行教学改革探索，在传统教学模式和考核模式的基础上，基于学生学习产出为导向（Outcome Based Education，OBE）的教学理念,建立课堂教学质量反馈信息的持续性改进策略；提高实践教学环节比例，将工程项目作为主线，结合企业需求，引入综合实际工程项目的教学方式，并开展以赛促学、以赛验学的创新培养模式；建立教师专业能力及教学能力提升的持续机制；同时调整考核指标，引入课程教学质量多元化考核体系。通过电气控制与PLC的教学改革，提高了学生学习的主动性和PLC工程项目的综合开发能力，为培养理论知识扎实、创新能力强和动手能力强的应用型人才奠定基础。

引用信息：张兴蕾,丁云飞,吕馥言.基于数字化转型的电气控制与PLC项目化教学改革研究[J].机器人技术与应用,2025,(03):54-56