近日,第九届数字中国建设峰会在福建省福州市举行。本届峰会以“加快数智技术创新发展,深入推进数字中国建设”为主题,集中展示数字中国建设成果与前沿技术。复旦大学智能机器人与先进制造创新学院仿生结构与机器人实验室(以下简称BSRL)联合国家石油天然气管网集团有限公司参展,携两款自主研发的仿生管道作业机器人亮相现场,受到行业专家和参展观众的广泛关注。
国家石油天然气管网集团有限公司是我国油气干线管网运营的重要骨干企业,油气管道总里程超11万公里,覆盖全国30个省市区及香港特别行政区,承担保障国家能源安全运输的重要任务。近年来,国家管网集团与复旦大学深度合作,持续推进数字化、智能化建设,以“人工智能+”赋能新质生产力发展。管道智慧运维作为国家管网集团的重要发展方向,对管道内部检测、缺陷排查和日常维护等需求提出了更高的要求。BSRL从仿生结构与运动机理出发开展管道机器人研究,为管道智能运维提供技术支撑。此次科研板块展示的仿生多模式机器人“玄蛇”,正是面向实际管道场景研发的最新成果之一。

图1 “玄蛇”机器人融合折纸结构设计与仿生运动原理,具备多种运动与作业能力
①仿蚯蚓蠕动:通过柔性躯体在管道内蠕动前行,适应复杂管道环境。
②管道内抓取与视频侦测:集成抓取与视觉系统,开展管道检测和辅助作业。
同期展示的另一款多模式仿蠕虫移动机器人,由国家管网集团西气东输公司与复旦大学智能机器人与先进制造创新学院联合团队研发,面向站内复杂管道完整性检测需求。该项目参加2026数字中国创新大赛·智能科技赛道,聚焦具身智能机器人技术与应用创新,并获得三等奖。
该机器人结合蛇形运动与蠕虫运动优势,可根据管径和环境变化切换运动方式。
①大口径管道蛇形运动:在较大口径管道中采用蛇形运动模式,实现快速机动。
②小口径管道仿蚯蚓蠕动:在狭窄管道中切换为仿蚯蚓蠕动模式,提高通过能力。
③双模式自适应切换:根据管道口径与环境特征选择适配的运动策略。
两款机器人分别从柔性通过性与全管径自适应两个技术路径切入。折纸多模式机器人依托柔性躯体,可在弯管、变径管等复杂构型中实现无损通过,并通过视觉侦测系统实时回传管道内壁影像,为腐蚀识别与缺陷定位提供数据支撑;蛇-蠕虫仿生机器人则通过双模式切换机制,覆盖从主干管网到分支管道的多尺度场景,提升巡检作业的连续性和完整性。

图2 研发团队负责人方虹斌教授和团队成员在展会现场合影
展会期间,我院展台吸引了众多行业领导、专业观众、及社会公众驻足参观,现场了解机器人运动演示,对仿生机器人在管道运维中的应用前景表现出浓厚兴趣。复旦大学BSRL毕业生、国家管网集团员工周沁彦博士在现场介绍机器人的设计原理与技术特点,并与参观者交流应用场景和技术细节。

图3 BSRL毕业生周沁彦博士向行业领导和专业观众介绍机器人
此次亮相数字中国建设峰会,展示了复旦大学在仿生机器人领域的科研积累与创新成果,也体现了学校服务国家战略需求、推动科技成果转化的积极探索。未来,我院仿生结构与机器人实验室将继续深耕仿生结构与机器人技术研究,深化与国家管网集团等企业的产学研合作,为数字中国建设和国家能源安全贡献更多创新力量。
数字中国建设峰会是我国信息化领域的重要国家级平台。本届峰会汇聚400余家参展单位、6000余项新技术新产品,覆盖数字经济、数字政务、数字社会、数字文化等领域,为成果展示、交流合作与产业对接搭建了重要平台。