2025世界机器人大赛十大竞赛创新成果

2025世界机器人大赛北京锦标赛已于8月8日-12日在北京经济技术开发区成功举办，大赛同期发布了“2025世界机器人大赛十大竞赛创新成果”，这些成果聚焦具身智能、脑机接口、共融机器人等未来产业前沿方向‌，以突破性技术不断拓展应用前景，为智能制造、医疗康复、智慧生活等场景提供了创新性解决方案‌。

1.“随心而动”—脑-肢协同智能康复与自理系统

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“随心而动”系统是一款基于脑机接口技术开发的移动智能康复与自理系统，专为脑卒中后运动功能障碍及高龄障碍群体研发设计。系统以脑-肢协同为核心，创新性地融合脑机接口技术和具身智能理念，在团队研发的脑机融合“第三只手”的基础上，集成脑控轮椅和轻量化机械臂，形成了“脑-肢协同智能康复与自理系统”。系统基于多目标SSVEP诱发新范式和异步状态识别新算法，通过对动态场景下用户大脑活动模式的实时解析，实现对轮椅、机械臂及可穿戴康复手多功能协作平台的主动控制，辅助用户在训练过程中通过大脑意念完成抓取、饮水、吃药等复杂动作，将康复训练、移动辅助与日常生活支持有机融合，增强神经反馈与运动联动以促进神经功能重建,构建出一个精准适配、多场景适用、康复协作并重的智能康复康养系统，展现了脑机接口技术在智能康复领域的前沿探索与广阔应用前景。

2.二便脑机接口—用于脊髓损伤失禁康复

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本项目专注于解决脊髓损伤患者一个非常实际的问题—大小便控制障碍。超过98%的脊髓损伤患者都存在肠道和膀胱功能失调，传统康复方法不仅使用起来不方便且疗效有限，而且很多人难以长期坚持。为此，开发了一套全新的“大脑-设备-神经”闭环康复系统。具体来说，就是当患者在进行二便活动时，系统能够读取并识别他们大脑产生的相关信号，即使身体无法做出实际动作。一旦检测到这种意念，系统便会自动启动外部设备，通过外部电刺激调控二便活动功能。整个系统集成了信号感知、智能判断和及时干预功能，设计上采用模块化硬件，方便在医院环境中使用和推广，最终目标是帮助患者恢复自主管理二便的能力，重获生活品质与尊严。

3.大型复杂构件混联机器人制孔关键技术及应用

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飞机、卫星等新一代飞行器是我国亟需列装的重大战略装备。飞机机身、卫星星体等大型复杂构件制孔贯穿飞行器制造过程，是飞行器装配过程的核心工序。上述构件的共性特点体现在零件尺寸大、形状复杂、孔位数量多、精度要求高，其高效高精制孔是领域内公认的难题。本项目受啄木鸟“躯干稳定支撑-视觉精准定位-头部高效作业”的行为机制启发，立足于团队在高精度并联机器人领域的长期技术积累，提出了“大范围定位+局部精确制孔”的混联制孔新模式，攻克了视触融合快速精准定位、终端运动精度调控、立体视觉圆孔质量检测等关键技术，创新研制了四类混联制孔机器人装备，实现于飞机机身、卫星星体、飞机梁肋零件等大型复杂构件的高刚度、高精度、高柔性制孔。此项技术革新了飞行器装配过程中人工参与度最高的制孔工序，有力推动了我国航空航天制造技术的突破性发展。

4.智能血管介入手术机器人

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本系统聚焦于高发、高风险的心血管疾病介入治疗场景，面向冠心病、脑血管病、外周血管疾病等开展精准血管介入手术操作，可广泛应用于三甲及二级以上医院的心内科、介入科等科室，协助医生完成导丝导管递送、球囊扩张、支架释放等关键步骤，提高手术效率与安全性。该系统以“临床驱动、智能融合”为指导理念，构建一套完整的双导丝协同输送结构与可快速更换的耗材盒模块，满足复杂手术如分叉病变的临床需求；系统近端集成高精度力传感器，远端引入FBG光纤力感导丝，结合力反馈控制算法，提供稳定安全的触觉信息传递；通过生物信号建模专家医生的操作技能，引入人工智能辅助算法，实现机器人局部自主操作与人机协同控制。未来，该系统也可延展至神经介入、主动脉夹层、外周动脉闭塞、肿瘤栓塞等领域，形成面向泛血管疾病治疗的通用智能介入平台。

5.基于运动想象的Meta-BCI康复机械手控制系统

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本系统以“运动想象神经解码 - 外设闭环控制”为核心逻辑，基于MetaBCI 开源平台架构，通过模块化协同设计实现运动想象（Motor imagery, MI）脑电信号到康复机械手动作的精准映射，融合多子平台技术创新，构建 “刺激呈现-数据处理-信号解码-外设控制” 的闭环系统。针对目前康复机械手控制的核心问题—模型训练开销大、系统交互实时性弱、模型泛化性差，该系统设计高效解码算法，通过挖掘不同时频分量特征，捕获更全面任务相关成分等多个技术路径，实现了 “双少一多” 的突破性进展，在使用更少的训练样本、更短的数据采集时间窗，达成更高的实时分类准确率。此外对MetaBCI 开源平台范式与数据流处理进行一定优化，突破设备限制，全面攻克系统实时性、泛化性难题，构建了一种高适应性脑机接口康复平台。经多轮算优化，在线控制实验中，机械手任务执行准确率稳定高于 80%，确保了人机交互的流畅性与实时性。未来可以广泛应用于多场景,例如：中风后肢体功能障碍康复训练、脊髓损伤患者运动功能重建、长期卧床患者肢体活动维持、康复医疗机构标准化评估等。

6.面向增强现实脑-机接口的沉浸式视觉语义刺激呈现软硬件系统

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视觉BCI因其高识别率和信息传输率，一直是字符拼写BCI（CS-BCI）的主流实现方式。近年来，CS-BCI研究虽取得进展，但在复杂环境中，用户更期望直接选择视野中的目标，而非逐字拼写。然而，目标选择BCI（TS-BCI）研究仍较匮乏，亟需解决两个核心问题：一是不干扰用户自然感知的前提下，利用目标语义结构施加有效刺激；二是对新型脑电响应进行高效解码。为此，本系统首次在亚微伏水平下，通过脑电时空特征模式实现了微弱刺激BCI的重要突破，并提出语义时空频编码（STSSE）方法：在凝视点外围叠加aVEP刺激，并沿目标轮廓边缘引入SSVEP编码。该方法融合了语义结构、时空模式与频率模式，不仅提升了响应特异性，还增强了系统在无训练条件下的适应性与应用潜力。进一步地，本研究构建了沉浸式刺激呈现系统，在自然场景中开展目标选择实验，识别准确率达80%，验证了所提范式的有效性与实际应用前景。

「7.高频SSVEP无感视觉诱发脑机接口综合应用系统

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传统的稳态视觉诱发电位（SSVEP）系统通常采用较低频率的可感知闪烁目标，这种低频闪烁会引起眼睛疲劳、干涩、模糊等不适感，影响脑电信号的稳定性和灵敏度。尤其对于偏头痛患者和癫痫患者等光敏感人群，传统低频SSVEP系统可能诱发头痛或癫痫发作。在脑-机接口视觉触控系统的基础上，本项目创新性地研发了无感医用级视觉脑-机接口系统，包括编码系统、刺激系统、多场景综合应用控制系统三个子系统。重点解决传统诱发式视觉脑机接口在患者群体中应用受限的问题，进一步释放其在医疗康复领域的实用价值，帮助脑机接口技术更好地服务于患者。该系统基于自研的高频无闪SSVEP刺激呈现技术，采用无闪烁感知的视觉刺激，能够显著降低传统视觉刺激系统在使用中诱发视觉疲劳及脑疾病的风险，确保用户在使用过程中的安全性，提升用户的舒适度与信任感。同时结合先进算法识别目标，采用多码元时分复用编码方式扩展码集，实现更加灵活的操作与控制，拓展高频无闪视觉脑-机接口系统在智能康复医疗、无障碍辅助等领域的发展前景，提升技术可及性，使其成为传统低频SSVEP系统的有效替代方案。

8.“神工·灵犀指”脑控外肢体（手部）康复机器人

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本项目聚焦于脑卒中后手部运动功能障碍患者的康复需求，搭建了“神工·灵犀指”脑控外肢体（手部）康复机器人：通过采集患者的运动想象脑电信号，应用算法精准识别其运动意图，从而控制一个独立于人体肢体之外的“外肢体”手指完成康复训练动作。通过构建“脑—设备—感觉反馈”的闭环，旨在打通患者中枢神经与外设之间的信息链路，促进脑神经通路的可塑性重组，提升康复效率。本项目的核心在于如何从患者运动想象的脑电（EEG）信号中精准、稳定地解码其运动意图，从而驱动外肢体做出相应运动。误触发的出现可能导致神经闭环通路中的奖惩机制出现偏差，不利于患者的康复。为解决这一难点，团队基于MetaBCI设计并实现一套高鲁棒性、高实时性的在线解码算法模块，使得系统在临床试验和真实环境中都能保持高精度和低假阳性。这套医疗级在线解码算法将助力脑控外肢体康复机器人在实验室与临床应用场景中无缝落地。

9.脑电生物反馈式睡眠识别和干预技术与系统

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阻塞性睡眠呼吸暂停综合征 （OSAS）是一种由于上气道的狭窄和阻塞，并伴有呼吸中枢神经调节障碍，从而引发呼吸暂停、打鼾、夜间低氧等症状的疾病。该疾病不仅影响患者睡眠质量，且极易引发全身炎症、氧化应激反应，易导致多种并发症，严重影响人们生活质量和健康寿命。该系统针对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）患者，提供无创、可穿戴的脑电生物反馈式干预方案，通过阵列电刺激结合实时生理信号监测（脑电、呼吸、血氧），实现睡眠分期、呼吸暂停事件识别及个性化刺激治疗。系统在研发过程中，设计了一种新型阵列电刺激，达到深度聚焦，避免患者觉醒；使用下颏柔性电极，保证持续精准刺激，并提高患者佩戴舒适度；实时采集呼吸、血氧信号，用以触发刺激，并调节刺激强度；设计实时、高敏感度、高准确性的脑电采集模块，用于评估睡眠质量、滴定刺激参数并评估刺激效果。未来，该技术技术可扩展至其他睡眠障碍（如失眠、昼夜节律紊乱）及神经康复领域（如脑卒中后睡眠改善）。

10.Ai赋能智宠随行：融合脑控与共情反馈的智能陪伴系统

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当前市面上的多数智能陪伴产品主要依赖图像识别、语音分析等外显行为信号，难以精准捕捉用户的真实内在情绪，同时在理解用户主观意图方面存在明显不足。本系统以“情绪-运动协同”为核心理念，设计并研发一款具备主动脑控与被动情绪感知能力的智能机器狗，旨在实现智能陪伴系统从“被动执行”向“主动理解与响应”的关键跃升。该系统利用脑机接口技术，让用户可以通过稳态视觉诱发电位（SSVEP）主动控制机器狗的动作，同时系统通过脑电图（EEG）实时感知用户的情绪状态。当系统识别到用户处于消极情绪时，借助大语言模型生成具有共情色彩的语言或音乐反馈，从而实现从“被动执行”到“主动理解与回应”的交互升级。该系统尤其适用于独居人群、长期高压职业群体等情绪陪护需求强烈的场景，致力于推动脑机接口技术在实际生活中的落地与普惠应用。

2025世界机器人大赛围绕“技术产业类”和“综合素质类”设置相关竞赛项目，共设30余个大项、70余个小项、100余个竞赛组别，将在全球举办300余场城市选拔赛、近100场省级选拔赛、近50场国际锦标赛、多场国内锦标赛和一场总决赛，共计500余场各级竞赛活动，参赛人群覆盖全年龄段，全年参赛人数预计首次突破35万人次。

十年来，世界机器人大赛培养了众多优秀参赛选手和团队，孕育孵化出了诸多竞赛创新成果，为科研团队提供了交流创新思想和展示创新应用的成果平台。未来，大赛将不忘初心，持续发挥自身平台优势，不断激发机器人行业的科技研发潜力，成为推动全球创新型、应用型、技能型人才培养的重要力量。

来源：世界机器人大赛