当前,我国工业机器人产业迅速发展,已成为影响智能制造的关键力量。随着人工智能技术与制造业深度融合,人工智能技术已推动工业机器人在感知、大模型等核心领域迈上新台阶,特别是未来在柔性制造、高危环境作业等领域的应用空间将持续拓宽,将在多行业实现规模化应用。智能工业机器人作为新一代人工智能落地载体,快速成为世界各国角逐的科技“制高点”,而具身智能机器人与人形机器人作为智能工业机器人的主要代表,已在智能制造领域掀起了革命性浪潮。但我国智能工业机器人产业仍面临核心技术瓶颈、高端部件与软件平台待突破、跨学科人才短缺等问题。在此背景下,第三届全国工业和信息化技术技能大赛设立“生成式人工智能系统应用员(智能工业机器人)”赛项,深度融合高端装备与生成式人工智能技术,培养与选拔跨学科、复合型技术技能人才,让“更聪明的”机器人更快速、更便捷地融入制造行业。
一、设立背景
2023年11月,工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》,提出“到2025年人形机器人创新体系初步建立;到2027年综合实力达到世界先进水平,成为重要的经济增长新引擎”。2024年1月,《工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见》提出“要突破人形机器人等高端装备产品,突破机器人高转矩密度伺服电机、高动态运动规划与控制、仿生感知与认知、智能灵巧手、电子皮肤等核心技术,重点推进智能制造、家庭服务、特殊环境作业等领域产品的研制及应用”。在一系列政策推动下,我国智能机器人市场规模快速增长,在智能制造各行业中起到了引领作用,尤其随着具身智能的工业机器人技术发展,在多模态感知、具身大模型、人机协同等领域取得多项突破,人形机器人等高端产品在制造领域逐步进入商业化试水阶段。
但智能工业机器人产业人才供需仍然处于失衡状态,人才规模不足、技术水平有待提高等问题亟待解决,将具身智能的工业机器人与人形机器人在工业领域进行示范性应用是解决人才培养问题的关键所在。因此本届大赛设立生成式人工智能系统应用员(智能工业机器人)赛项,聚焦高端装备与生成式人工智能技术深度融合的前沿领域,展示工业机器人应用领域的智能技术,通过技术技能大赛引领人才培养,充分体现了工信部在推动制造业智能化转型、加快新型工业化进程中的战略布局与责任担当。
二、赛项简介
生成式人工智能系统应用员(智能工业机器人)赛项由理论和实操两大部分构成,其中理论部分涵盖智能工业机器人理论基础、人工智能理论基础、生成式人工智能关键技术、智能工业机器人全链路技术、人形机器人关键技术等知识内容;实操部分主要基于真实工业场景,设计智能工业机器人平台部署与校准、工业场景任务设计、自然语言交互系统调试、智能工业机器人系统故障排除、智能工业机器人系统编程与调试、智能工业机器人系统等技术模块。一方面考查选手对于智能工业机器人与生成式人工智能、模仿学习、云—边—端融合等关键技术综合掌握情况;另一方面考查选手对于智能工业机器人调试、操控、多模态感知系统开发等综合应用能力。

该赛项创新设立学生组创新场,主要考核参赛选手在真实工业场景中对人形机器人系统的调试能力,解决人形机器人复杂环境自主导航与避障、物体精确抓取与放置、危险品重复稳定搬运、多类型零件识别分拣等技术难点,最大程度发挥人形机器人在工业领域的核心应用潜能。赛项任务紧密贴合重庆本地企业实际应用需求,鼓励原始创新,聚焦“自主感知—智能决策—人机协作”的具身智能关键能力,推动具身智能技术落地工业场景应用。

图2 物料搬运区 图3 自主导航区
三、赛项亮点
(一)设立学生组创新场,首创人形机器人落地工业场景。赛项将人形机器人首次应用在工业场景,打破传统工业机器人“一机一用”的局限,实现单一人形机器人平台即可完成巡检、操作、搬运、分拣等多种工作,提升设备利用率和投资回报率。赛项任务与智能汽车产线真实环境相结合,将有效赋能重庆地方智能汽车产业发展。赛项定向邀约部分重点大学相关专业学生参赛,有效促进智力资源与技术资源相互融合,提升智能工业机器人的研发能力,提升大赛对本科院校学生的吸引力。
(二)引入关键核心技术,让工业机器人更“聪明”。赛项聚焦工业场景下的智能化升级,首次引入自然语言处理、视觉语言模型(VLA)、语音识别与合成等前沿AI技术,首次接入开源大模型,推动智能工业机器人从“执行”向“理解与交互”升级。对标未来工厂对柔性生产、快速换线等需求,围绕工业机器人运动控制、工业视觉分类识别、国产工业软件的应用与开发设置任务,推动参赛选手解决“端—边—云”协同控制难题,提升系统响应速度与自主可靠性。
(三)多主体协同,首次构建“3+4”技术体系。赛项融合多项技术,“3”指的是赛项构建“人机结合(OT)、数实结合(DT)、具身结合(AI)”三重融合体系,推动工业场景从设备互联向智能自主发展,实现制造效率、柔性能力与创新边界的突破。“4”指的是赛项围绕智能工业机器人技术、全域智能感知技术、云边端协同技术、人工智能应用技术四大关键技术,深度融入智能工业机器人在研发设计、生产制造、运维服务等全产业链场景的实践应用,通过全新技术体系的系统性整合,模拟未来智能工厂人机协作的真实场景,搭建全新的技术交流平台。
四、预期成效
(一)推动技术突破与产业升级。竞赛主要体现从“自动化”向“智能化”的迭代变化,将为智能工业机器人的技术研发、应用推广与生态建设提供示范标杆,孵化部分高精度力控、视觉引导等细分领域创业项目,加速技术落地与产业转化,助力智能制造业提质增效。
(二)推动人形机器人在工业场景的适配落地。比赛结果将有效检验并推动人形机器人在感知、控制、交互等关键技术领域的突破与集成应用。通过竞赛带动“以赛促研、以研促产”的协同发展,有望加速人形机器人技术从实验室走向生产线,破解现阶段人形机器人在工业落地中的适配难题与部署瓶颈,推动形成具有自主知识产权的核心产品体系。
(三)引领智能制造行业技术发展。创新组预期攻克“视觉检测—位姿解算—力控组装”核心技术,实现精密零部件缺陷检测、位姿解算及无损压装,突破复杂工况适应性瓶颈。技术成果可应用于航空航天、3C 电子等高端制造领域,提升精密组装自动化率与良品率,推动国产智能机器人从低国产化率向更高水平迈进,降低企业智能化改造成本。
(四)打造行业人才培养新范式。通过竞赛不仅为行业选拔出一批具备系统集成能力、创新思维与工匠精神的跨学科工程人才,更能提升选手检测算法、机械控制、末端执行的协同设计等能力,支撑高端装备自主可控,推动绿色化、无人化生产,为“中国智造”提供关键技术与人才支撑。