具身智能机器人实验室

具身智能机器人实验室面向真实物理世界中的感知、决策与操作问题，围绕人形机器人、机器狗、机械臂和灵巧手等平台开展研究与系统集成。实验室建设医疗康养、敏捷家政、工业装配三类典型场景，推动机器人从单机演示走向可落地的任务能力。

在医疗康养场景中，结合人形机器人或机器狗完成陪伴看护、辅助取送、康复训练等近身交互任务，强调安全、柔顺与人机协同。在敏捷家政场景中，以人形机器人、机器狗、机械臂协同完成室内巡检、物品搬运、家务操作等动态任务，验证复杂家居环境中的移动与操作能力。在工业装配场景中，以机械臂和灵巧手为核心，开展精密抓取、装配与产线协同实验，探索柔性制造条件下的高可靠作业。

实验室以场景牵引技术，贯通感知、规划、控制和操作全链路，为具身智能在康养、家居与工业中的应用提供可验证的研究平台。

一、人形机器人

人形机器人采用宇树 G1，并配备 Dex3-1 三指力控灵巧双手，面向家庭与医疗场景开展移动操作任务。整机站立尺寸约 1320×450×200 mm、带电池约 35 kg，整机自由度最高可达 23–43（单腿 6、单臂 5，腰部与手腕可加选），膝关节峰值扭矩约 120 N·m，单臂最大负载约 3 kg，手臂臂展约 0.45 m。机身配备深度相机与 3D 激光雷达、四麦克风阵列，快拆锂电池 9000 mAh、续航约 2 小时， onboard 为 8 核 CPU，并可加装高算力模组，支持室内走近目标、定位抓取与近身协同。末端 Dex3-1 单手 7 自由度（拇指 3、食指 2、中指 2），重量 710 g，采用力位混合控制，单手 33 个触觉传感点，感知范围约 10 g–2500 g，常规抓取负载约 500 g、指尖重复定位精度 ±2 mm，可完成开关柜门、抓取递送、辅助取物等精细作业，为医疗康养与敏捷家政提供可落地的人机协同实验载体。

(a)病号服递送至病床	(b)果篮跨桌转运
(c)开柜收纳并关柜门	(d)洗衣篮搬运至洗衣机

图1 人形机器人真机实验案例演示

二、机器狗

机器狗采用宇树 Go2 EDU，面向室内外复杂地形开展移动与巡检任务。整机站立尺寸约 70×31×40 cm、带电池约 15 kg，铝合金机身配 12 个精密关节电机，最大关节扭矩约 45 N·m；常规载荷约 8 kg（极限约 12 kg），运动速度 0–3.7 m/s，实验室极限约 5 m/s，可跨越约 16 cm 落差、攀爬约 40° 斜坡。平台具备高速奔跑、前后机动、台阶攀爬、斜坡通行和高台越障等能力，并配备超广角 3D 激光雷达、高清广角相机、深度相机与足端力传感器，支持探物避障与 ISS 2.0 智能伴随。EDU 版本标配 15000 mAh 长续航电池（约 2–4 小时）、8 核高性能 CPU，可选 NVIDIA Jetson Orin（约 40–100 TOPS），并开放二次开发接口，可在实验室、楼道与康养家居环境中完成跟随、巡视和到达指定位置等作业，为医疗康养与敏捷家政提供灵活的地面移动载体，并与人形机器人形成协同。

(a)俯视高速奔跑	(b)高台越障攀爬
(c)台阶上下攀爬	(d)斜坡上下通行

图2 机器狗实验室内真机实验案例演示

户外真机案例基于宇树 Go2 Edu，在园区、步道与公共活动场地完成非结构化地形通行。相对室内标准斜坡与台阶，户外更强调松软、不规则和连续切换的真实地面。

真机覆盖的典型工况包括：落叶覆盖的松软土坡攀爬；碎石带与花岗岩步道之间的跨界行走；草坪与路缘石过渡；沙地陷足条件下的连续迈步；带凸起点的斜面越障；以及户外木栈道台阶、石阶上下与园区步道巡行。上述案例表明，机器狗可在泥地、碎石、沙地、草坪和台阶等混合地形中保持稳定移动，适用于园区巡检、跟随陪护和到达指定位置等户外作业。

图3 机器狗室内、室外真机实验案例展示

三、机械臂

机械臂采用 Franka Research 3（FR3）七自由度协作臂，额定负载 3 kg，最大工作半径 855 mm，重复定位精度优于 ±0.1 mm。七个关节均配置力矩传感器，可实时获取关节位置、速度、力矩及估计外力，并通过 1 kHz Franka Control Interface 实现位置、速度、阻抗和力矩控制。

平台面向桌面精细操作与柔性装配，已覆盖水果分拣入碗、杯具挂放与套叠、锅具上架、罐装物品上架、方块堆叠与多物品长时程收纳等任务，并验证背景变化、视角变化和人员干扰下的泛化能力，为工业装配与敏捷家政场景提供高精度、可柔顺交互的操作实验载体。

(a)橙罐上架	(b)复杂背景下橙子分拣
(c)方块堆叠	(d)锅具挂放到木架
(e)人为干扰下的橙子分拣	(f)人为干扰下的香蕉分拣

图4 机械臂在桌面整理真机案例演示

四、灵巧手

灵巧手采用强脑科技 BrainCo Revo 3 U21T 全掌触觉版，21 个全主动独立驱动自由度（四指各 4 DoF、拇指 5 DoF），整手尺寸 216 × 108 × 50 mm。最大主动握力不低于 100 N，指尖最大捏力不低于 25 N，整手负载 20 kg、四指负载 5 kg，抓握直径 10–150 mm，关节开合时间 0.33 s，重复运动精度 0.1°。手掌与五指覆盖全掌压阻阵列触觉，约 416 个触觉点、11 个模块，力值量程 0–20 N、分辨率 0.01 N、采样频率 100 Hz，可感知接触分布与力响应；支持位置、速度、电流、阻尼、阻抗等控制模式，并通过 EtherCAT / CAN FD / RS-485 以 500 Hz 通信。

应用上，灵巧手面向工业装配与敏捷家政中的精细操作。工业侧可完成拧螺丝、拧阀门、工具抓持、移液等接触丰富任务；家庭侧可完成物品搬运、家电开合与取放。依托遥操作与多指协同，可实现五指跟随、对指与长时序衔接；结合触觉闭环，能在气球、蛋糕、橡胶圈等柔性物体上减轻过度挤压、改善抓持，为精细操作与触觉反馈控制提供可落地的实验载体。

(a)触觉辅助捏取蛋糕	(b)传送带精细抓取
(c)电钻工具抓持	(d)空气炸锅开合放物

图5 灵巧手在精细操作中的案例演示