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理大突破性「人機共生」系統賦能飛機製造與電池拆解 引領工業5.0智能製造新時代

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理大突破性「人機共生」系統賦能飛機製造與電池拆解 引領工業5.0智能製造新時代
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理大突破性「人機共生」系統賦能飛機製造與電池拆解 引領工業5.0智能製造新時代

2025年12月18日 18:51 最後更新:18:51

工業 5.0 時代的核心在於人機協作,香港理工大學(理大)科研團隊在此領域取得創新突破,研發出新一代「人機共生」協作製造系統,不僅能實時感知複雜環境、準確解讀操作人員意圖,更能通過簡單示教學習,完成技能遷移和自動學習,並實現自主的工藝代碼生成與高準確度任務執行的自動調節,已成功應用於大型飛機自主製孔、電動車電池拆解等高端製造任務,為業界打造「人本智能製造」新模式奠定重要基石。

人機之間的協同運作,旨在結合人類的靈活應變與適應能力,以及機器的高精準度與穩定性,發揮各自最大價值。這套「互相認知人機協作製造系統」,由理大黃鐵城智能機器人學青年學者、工業及系統工程學系副教授鄭湃教授及其科研團隊開發,一改傳統倚賴預編程設計,以整體場景理解為核心,通過收集及分析視覺、觸覺、語言及生理信號等多模態感知訊息,實現高準確度與全方位的環境分析,並可自主作出決策及靈活執行任務。

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該「互相認知人機協作製造系統」能支援機器人執行情境認知、工具調用及密集接觸,完成複雜任務。

該「互相認知人機協作製造系統」能支援機器人執行情境認知、工具調用及密集接觸,完成複雜任務。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

理大黃鐵城智能機器人學青年學者、工業及系統工程學系副教授鄭湃教授(前排中)帶領科研團隊開發的「互相認知人機協作製造系統」,能實時感知複雜環境、準確解讀操作人員意圖,並自主作出決策。項目亦 瑞典皇家理工學院可持續製造系講座教授及國家卓越生產研究中心主任王力翬教授(前排右)合作。

理大黃鐵城智能機器人學青年學者、工業及系統工程學系副教授鄭湃教授(前排中)帶領科研團隊開發的「互相認知人機協作製造系統」,能實時感知複雜環境、準確解讀操作人員意圖,並自主作出決策。項目亦 瑞典皇家理工學院可持續製造系講座教授及國家卓越生產研究中心主任王力翬教授(前排右)合作。

該「互相認知人機協作製造系統」能支援機器人執行情境認知、工具調用及密集接觸,完成複雜任務。

該「互相認知人機協作製造系統」能支援機器人執行情境認知、工具調用及密集接觸,完成複雜任務。

該新系統具備先進的機器學習與三維場景感知能力,兼具效率與安全性,大大促進了人與機器人在複雜製造場景中的流暢互動。透過產業合作項目,團隊已為多家領先企業量身打造人機協作系統,並成功於多種場景落地,主要涉及精密或複雜的工序。

鄭教授表示:「全球製造業轉型都正追求人機共生模式,看重更具彈性的自動化效能。我們的研究旨在構建一種嶄新人機協作架構,提供具有多模態自然感知、跨場景技能遷移、域模型自主執行的智能機器人製造系統,使機器人不再只是工具,而是能與操作人員同步演進的智能體,為智慧工廠突破基於預編程的自動化手段提供新方案。」

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

半結構化、非結構化生產場景,例如個性化產品製造,通常涵蓋大規模、複雜的產品組裝、拆解與檢測流程,要求高認知及快速適應能力。研究團隊引入新穎的「視覺語言導引」規劃架構,融合大型語言模型、深度強化學習等前沿人工智能技術,輔以混合實境(MR)頭戴式裝置,提升應對個性化與其他不可預測生產任務的能力。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

該架構關鍵創新在於結合了視覺語言導引的目標分割模型,以及由語言指令驅動的任務規劃方法,令系統能整合視覺資訊與語言指令,協助機器人掌握複雜任務語意及識別動態場景,從而與操作人員高效協作。其中,頭戴式裝置能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導,亦革新了人機互動介面。

鄭教授強調:「未來智能製造的發展方向不是讓機器變得更聰明去取代人類,而是在人與機器共同學習、調適與成長的模式中,創造出更高的生產力與靈活性。為滿足此發展需求,下一代機器人械臂需具備在人類引導下持續學習與優化的能力,才
能實現高效且自然的人機互動。」

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

研究構建了一種嶄新人機協作架構,可因應應用場境打造不同的智能機器人製造系統,輔以頭戴式裝置後更能夠提供實時數據擷取,為操作人員提供即時、直觀的引導。

為進一步推動人機協作系統的進步,鄭教授將帶領研究團隊深入探索多個關鍵技術,包括具自我組態能力的人機網絡、技能轉移機制,以及自主多智能體的任務執行方式,建構「深度人本」的智能製造系統,並拓展至更多重要領域,令社會邁向一個由科技賦能、具同理心與人性導向的智能新世代。

理大黃鐵城智能機器人學青年學者、工業及系統工程學系副教授鄭湃教授(前排中)帶領科研團隊開發的「互相認知人機協作製造系統」,能實時感知複雜環境、準確解讀操作人員意圖,並自主作出決策。項目亦 瑞典皇家理工學院可持續製造系講座教授及國家卓越生產研究中心主任王力翬教授(前排右)合作。

理大黃鐵城智能機器人學青年學者、工業及系統工程學系副教授鄭湃教授(前排中)帶領科研團隊開發的「互相認知人機協作製造系統」,能實時感知複雜環境、準確解讀操作人員意圖,並自主作出決策。項目亦 瑞典皇家理工學院可持續製造系講座教授及國家卓越生產研究中心主任王力翬教授(前排右)合作。

鄭湃教授一直致力研究「人機共生」協作製造系統,並獲選 2024 年度國家自然科學基金的「優秀青年科學基金項目」。鄭教授帶領 RAIDS 科研團隊進行以上研究項目,詳情:https://www.raids.group/

香港理工大學(理大)今早於校園舉行升旗儀式,慶祝香港特別行政區成立29周年。升旗儀式由理大校董會主席林大輝博士、署理校長黃永德教授、中華人民共和國中央人民政府駐香港特別行政區維護國家安全公署二級巡視員宋一平先生及外交部駐港特派員公署領事部副主任田振峯參贊主禮。

校董會副主席葉中賢博士、大學顧問委員會主席顏吳餘英博士、大學司庫李健先生、大學顧問委員會榮譽主席鍾志平博士及榮休校長潘宗光教授大紫荊勳賢,聯同一眾理大校董會成員、大學顧問委員會成員、管理層、榮譽博士、大學院士、傑出校友、理大基金會成員、理大師生和校友出席儀式,祝願國家富強昌盛,香港繁榮穩定。儀式由中國人民解放軍駐香港部隊及理大學生升旗隊負責。

林大輝:理大緊貼國家發展大局 培養愛國愛港人才

林大輝博士在致辭時表示,今年是香港回歸祖國29周年,也是國家「十五五」規劃開局之年。特區政府正積極制定香港首個五年規劃,為未來發展擘劃藍圖。與此同時,今年亦是中國共產黨成立105周年,國家發展蒸蒸日上,綜合國力和國際影響力持續提升,充分展現新時代中國繁榮昌盛的蓬勃氣象。

他強調,面對新時代帶來的新機遇,理大作為香港高等教育界的重要一員,並在最新QS世界大學排名中位列第50位,定當緊貼國家和香港發展大局,堅守辦學使命,致力培養學生擁有家國情懷、具備全球視野、勇於承擔社會責任,把個人的追求融入國家事業,成為愛國愛港、德才兼備、對國家有貢獻的人才。

林大輝續説,理大將充分發揮在教育、科研及知識轉移方面的優勢,支持國家建設教育強國、科技強國和人才強國,並為香港融入和服務國家發展大局、提升國際競爭力,以及實現高質量發展作出更大貢獻。

放映紀錄片《孔子》 弘揚中華文化

為積極弘揚中華文化,理大自2024年起舉辦「理大中華文化節」系列活動,透過多元文化體驗加深年輕一代對中華文化的認識與欣賞,厚植國家與民族認同感。作為本屆文化節活動之一,升旗儀式後理大於賽馬會綜藝館放映紀錄片《孔子》。孔子創立的儒家思想是中華傳統文化核心根基,深刻影響中華民族價值體系的傳承演進。這套首次於香港放映的紀錄片以動人影像立體呈現這位著名思想家、政治家及教育家。升旗儀式及電影放映活動分別有接近400位嘉賓及理大社群參與。

理大今早於校園舉行升旗儀式,慶祝香港特別行政區成立29周年。

理大今早於校園舉行升旗儀式,慶祝香港特別行政區成立29周年。

是次升旗儀式由中國人民解放軍駐香港部隊及理大學生升旗隊負責。

是次升旗儀式由中國人民解放軍駐香港部隊及理大學生升旗隊負責。

升旗儀式由理大校董會主席林大輝博士(左七)、署理校長黃永德教授(右七)、中華人民共和國中央人民政府駐香港特別行政區維護國家安全公署二級巡視員宋一平先生(左六)及外交部駐港特派員公署領事部副主任田振峰參贊(右六)主禮。校董會主席葉中賢博士(左五)、大學顧問委員會主席顏吳餘英博士(右五)、大學司庫李健先生(左四)、大學顧問委員會榮譽主席鍾志平博士(右四)、榮休校長潘宗光教授大紫荊勳賢(左三)及高級副校長(研究及創新)趙汝恒教授(右三),聯同一眾理大校董會成員、大學顧問委員會成員、管理層、榮譽博士、大學院士、傑出校友、理大基金會成員,以及近400名嘉賓、師生和校友出席儀式。

升旗儀式由理大校董會主席林大輝博士(左七)、署理校長黃永德教授(右七)、中華人民共和國中央人民政府駐香港特別行政區維護國家安全公署二級巡視員宋一平先生(左六)及外交部駐港特派員公署領事部副主任田振峰參贊(右六)主禮。校董會主席葉中賢博士(左五)、大學顧問委員會主席顏吳餘英博士(右五)、大學司庫李健先生(左四)、大學顧問委員會榮譽主席鍾志平博士(右四)、榮休校長潘宗光教授大紫荊勳賢(左三)及高級副校長(研究及創新)趙汝恒教授(右三),聯同一眾理大校董會成員、大學顧問委員會成員、管理層、榮譽博士、大學院士、傑出校友、理大基金會成員,以及近400名嘉賓、師生和校友出席儀式。

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