6 月 25 日上午，由北京大学集成电路学院、集成电路学院高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地、北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第四十四期理科楼2736 报告厅成功举办。本期邀请苏州大学机电工程学院院长孙立宁教授带来题为“多学科交叉融合促进机器人技术创新发展”的精彩讲座。讲座由北京大学集成电路学院李志宏教授主持。

孙教授从三十余年来的科研生涯讲起，他谈到与微米纳米加工结缘的往事，随着微纳加工的发展，如今已经在更深层次和机器人、医学、AI等学科进行了有效地交叉融合，为医疗产业提供了精准的测量和治疗手段，也有效减轻了医疗工作者的工作负担。

孙教授以机器人行业的发展趋势和需求为主线，从高性能、智能化、网络化的发展趋势，与多学科集成、现实需求驱动的角度，分别介绍了机器人的三个主要应用：医疗机器人、仿生机器人和微纳机器人。三方面应用相互交融，互相促进，为机器人领域的发展赋予了极强的动力。

孙教授首先介绍了医疗机器人，研究者将微纳加工与生命科学与生物技术相结合，开发出了微创手术机器人、康复机器人和自动化生化分析装备等新设备。在大模型和AI 迅速发展的今天，利用数据驱动和模型驱动，结合外部传感、智能化设备进行下一代机器人的研究已成为当前研究重点。孙教授主要介绍了基于MEMS 的手术执行器三维微型力传感器，实现了消化道手术机器人的三维力感知芯片与末端夹钳一体化集成的应用；面向引导的手术机器人自主化技术，其目标为实现手术机器人的智能化、自主化缝合，提升手术的精准度和标准化，可以有效减轻医疗工作者的负担；数据驱动与视觉引导的智能化腔镜控制技术更是利用深度学习的新技术，为实现医疗领域的智能化技术革新贡献了巨大的能量。

第二部分介绍了仿生机器人。仿生机器人基于生物学原理仿生感知与交互机理与智能控制原理，结合仿生形态、仿生结构、仿生功能的集成机制，依托于智能化水平的提高，从而实现机构仿生、功能仿生、功能表面仿生、感知仿生和智能仿生等仿生机器人的应用。孙教授介绍，利用GPT 大模型技术，国际国内已出现了各种型号的人形机器人，其应用感知技术、智能控制和交互技术已经实现了本体大面积多功能触觉感知电子皮肤、灵巧手指尖多维力传感与手掌触觉传感皮肤、关节多维力/力矩传感与关节原位传感监测和机器人足底力传感与压力步态识别反馈等结构和功能。

仿生机器人技术还包括仿生智能（神经元建模）、仿生学习等方向，通过分析生物神经元特性与生长发育机理，构建具有生物快速生长特性的自生长神经网络模型；通过建立深度强化学习评价体系，自主训练自生长神经网络实现快速自主路径规划；通过评价机器人的任务相似性和有序连接自生长神经网络实现机器人迁移学习，加速机器人路径规划学习过程。

最后孙教授介绍了由费曼提出在微小尺度上操纵和控制物体的问题的基础上建立的微纳机器人的概念。几十年来经过科学家们对高精度IC/MEMS 工艺设备的研发、制造工艺的精准控制和界面特性的有效表征、微纳尺度机器人运动机理的研究，现已实现了微纳跨尺度运动控制与驱动技术、AFM 三维纳米操作机器人和纳米机器人的驱感控一体化技术，以这些原理和技术为基础的微纳机器人已应用在真实的临床试验中。

当前，新一轮科技革命和产业变革正在加速，人工智能、互联网、大数据、3D等多学科融合是重要的特征，正在改变人们的生产和生活方式，机遇与挑战并存。孙教授提出，机器人领域向智能化发展、多学科融合方向发展，加强基础理论关键技术集成与创新，同时创新机制，构建完整的人才链、创新链、产业链和资金链，才能实现机器人领域与智能制造技术及产业的可持续协同创新发展。

会后，孙教授与在场师生亲切交谈，并动情地讲述了在微纳机器人发展过程中专家组、项目组、产业化发展的一些往事，在机器人行业已深耕了三十余年，孙教授对学科发展、产业升级、人才培养都有着深深的感情，在座师生观众都屏息凝视，如沐春风。

个人简介：

孙立宁，博士、教授、博导，何梁何利基金获得者、国家杰出青年基金获得者、长江学者特聘教授、国家高层次专家、俄罗斯工程院外籍院士、苏州大学机电学院院长、机器人与微系统研究中心主任、先进机器人技术与系统国家重点实验室副主任、江苏省先进机器人技术重点实验室主任。担任国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”863 计划先进制造领域机器人与微纳制造技术主题专家。主要从事工业机器人及机电一体化装备、微纳米操作机器人与装备、医疗与特种机器人的等研究。主持国家自然科学基金、863计划、973计划、国家重大专项等项目20多项，获国家技术发明\科技进步二等奖2项、省部级技术发明\科技进步一等奖5项，发表论文500多篇，授权国家发明专利50多项，多项成果实现了产业化。