IEEE RAS主席Amato在2026世界机器人大会分享多机器人协同规划与生物神经芯片前沿进展
SmartHey8月20日消息，2026世界机器人大会论坛于8月19日-22日在北京举办。在论坛上，IEEE机器人与自动化学会（RAS）主席、美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校西贝尔计算与数据科学学院主任、美国艺术与科学院院士Nancy M. Amato发表主旨演讲，系统阐述面向自主性、协作性与辅助性多机器人系统的运动规划算法，并前瞻性探讨生物神经芯片与湿硬件等下一代机器人技术路径。
感谢主办方邀请，这是我首次参加世界机器人大会。非常荣幸今天上午聆听了诸多高质量报告，也期待接下来的深入交流。
首先简要介绍运动规划的核心挑战与未来方向。作为IEEE RAS学会主席，我所在的学会是全球机器人领域最具影响力的学术组织之一，致力于推动科研创新与技术落地。我们下设47个专业技术委员会，覆盖全球研发热点；拥有约25,000名会员，其中学生会员超10,000人；出版8本权威期刊，并主办三大顶级会议——ICRA、IROS和CASE。近年来，学会在亚洲与拉丁美洲的会员增长尤为显著，体现出全球机器人研究重心的持续拓展。
在学术传播方面，我们通过《IEEE Transactions on Robotics》《IEEE Robotics and Automation Letters》等核心期刊，支持研究者开展同行评审与成果共享。过去两年，学会新增4本期刊，包括《IEEE Robotics and Automation Letters》《IEEE Open Journal of Robotics and Automation》《IEEE Journal of Automation and Robotics》及《Field Robotics》，全面覆盖从基础理论到工业应用的多元场景，助力企业与学界协同创新。
近期，学会正式发布《机器人学习》专题报告，并推出软体机器人技术白皮书（2026年1月发布），同步组织系列行业研讨会与标准工作坊。此外，大会展会特别设立“产学对接专区”，鼓励学生代表走进产业一线，与企业工程师面对面交流；学会亦持续提供面向青年学者、教师及初创团队的技术培训与标准化指导资源。
接下来进入本次主旨报告：如何让机器人真正胜任复杂、长期、非结构化的真实任务？这不仅关乎物理执行能力，更依赖于智能的任务规划与人机协同机制。
当前，机器人硬件性能与AI能力（如大语言模型、多模态感知）已取得突破性进展，但关键瓶颈在于——如何将这些能力高效、可靠、可解释地部署于真实场景。例如，在家庭环境中，我们需要的不仅是能搬运物品的机器人，更是能理解语义、响应情感、适应动态环境的陪伴者。这就要求我们在路径规划之上，构建融合认知、交互与学习的分层决策架构。
以基础运动规划为例：即使面对简单二维空间中的三角形机器人避障问题，其位形空间（C-space）仍高度非线性且充满拓扑陷阱。传统基于采样的规划方法（如PRM概率路线图法、RRT快速扩展随机树）虽曾引发25年前的算法革命，但在狭窄通道、高维耦合或多机器人场景中仍面临采样效率低、解空间覆盖不足等局限。
为此，我们正探索“有偏采样”策略——引入人类先验知识、视觉引导或强化学习反馈，提升关键区域的探索质量；同时构建轻量化嵌入式C-space表征，使算法既能快速响应局部变化，又能维持全局一致性。
更具挑战的是多机器人协同规划。每增加一个机器人，其联合位形空间维度呈指数级增长；若涉及异构机器人（如轮式移动平台+机械臂+无人机），还需处理跨模态约束与通信延迟。对此，我们摒弃“全量联合求解”的传统思路，转而采用“分层协同范式”：上层进行任务分配与时间调度，底层执行分布式局部规划，并在临界交互区间启动实时协同协商。这种“结构化协同 + 反应式协调”的混合机制，已在仓储物流与灾害救援原型系统中验证可行性。
人机共融场景则进一步提出自然交互需求：如何让老人用日常语言指令机器人取瓷杯？如何让儿童通过手势教会机器人新动作？我们正融合眼动追踪、VR沉浸编程、手势识别与NLP指令解析，构建低门槛、高鲁棒的“具身编程”接口——让工厂工人、游戏玩家甚至普通用户，都能直观定义机器人行为，无需代码介入。
最后，我想介绍一项颠覆性探索：基于活体神经元的“湿硬件”（Wetware）机器人系统。我们已在培养皿中成功构建由干细胞分化形成的千级神经元网络，将其作为生物计算单元接入闭环控制系统。相比硅基芯片，神经元网络具备超高能效比（人脑功耗仅约20W）、自适应可塑性与容错特性。项目目标并非替代传统计算，而是发展“硅-生混合架构”：利用生物神经元处理感知-决策耦合任务，结合数字控制器保障安全与精度。当前，团队已实现神经肌肉接口驱动微型仿生执行器，并完成数周级行为记忆训练。该项目为期四年，有望为边缘智能、康复辅具与极端环境作业提供全新技术路径。
谨此感谢我的研究团队、全球合作伙伴及全体学生——他们构成了这项事业最坚实的力量。欢迎更多同仁加入IEEE RAS，共同塑造机器人技术的未来图景。2027年ICRA大会将于西雅图举行，期待与您线下相聚！