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我所团队夺得ICRA WBCD双臂机器人挑战赛生命科学赛道中国赛区冠军、全球总分第二
文章来源: 工业智能芯片团队
发布时间: 2026-07-03
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6月11日-13日,IEEE ICRA 2026官方赛事What Bimanuals Can Do (WBCD) 2026全球双臂机器人技能挑战赛中国赛场圆满收官。由我所工业智能芯片与系统团队张子豪副研究员小组联合具身智能团队李淳芃正高级工程师小组成员构成的IAII-IICS战队,在WBCD XtalPi Lab Experiments Track(晶泰科技生命科学赛道)中表现突出。团队在20分钟内连续完成9轮高精度实验操作,累计获得760分,夺得该赛道中国赛区冠军、同一赛道全球总分第二。南京大学龙霄潇副教授参与了团队部分工作。

WBCD 双臂机器人挑战赛是 IEEE ICRA 2026 官方赛事之一,定位于“真实任务、真实机器人、真实基准”,面向物流、生命科学、制造等真实产业需求设置双臂机器人操作任务,重点检验机器人在复杂场景中的任务理解、灵巧操作、双臂协同、数据采集与自主执行能力。2026 年赛事设物流拣选、物流包装、晶泰科技生命科学赛道、柔性物体操作四个赛道,并在维也纳、硅谷、上海三个地点组织比赛。

赛事整体吸引了海内外高校、科研机构和企业等150余个团队参与,既包括斯坦福大学、卡内基梅隆大学、苏黎世联邦理工等海外名校,也汇聚了清华大学、北京大学、上海交通大学、小米、VIVO、上海人工智能实验室等国内团队;其中,中国赛区生命科学赛道的同场参赛队伍包括上海交通大学、北京航空航天大学、中关村学院、天机等高校与创新团队,体现了该赛道在具身智能与实验室自动化方向上的竞争性和代表性。

IAII-IICS 团队获得晶泰科技生命科学赛道第一名

IAII-IICS 团队合影

面向真实场景,三类实验任务复刻实验室操作流程

WBCD 双臂机器人挑战赛设置多个真实产业任务赛道,覆盖实验室操作、物流作业、柔性物体操作等方向,重点检验双臂机器人在灵巧操作、任务理解、协同规划与自主执行等方面的综合能力。其中,WBCD 晶泰科技生命科学赛道聚焦实验室自动化场景,将样品装载、仪器交互、溶剂瓶与管路管理等生命科学实验流程转化为可量化、可比较的机器人操作任务。因此,本次成绩不是单一演示结果,而是在标准化任务和统一计分规则下取得的赛道成绩。

本次生命科学赛道采用按轮次累计的计分方式:参赛队需在20分钟内按“样品瓶装载、样品架入仪器、溶剂瓶管路切换”的顺序循环完成任务,每一轮均按同一套规则计分;不同操作模式对应不同得分倍率,其中目视遥操作为1倍、非目视远程遥操作为2倍、自主执行为4倍。IAII-IICS 团队最终完成9轮,累计获得760分,位列中国赛区第一、全球同一赛道总分第二。

不同于传统工业场景中相对固定的“抓取-放置”,真实实验室操作涉及透明或反光器皿、狭小空间、连续流程和低容错操作,对系统稳定性、感知鲁棒性、策略泛化能力和现场部署能力提出了直接考验。本次赛道主要包括三类任务:

Step 1  样品瓶装载:精准识别并抓取不同规格样品瓶,稳定放入对应样品架。

Step 2  样品架入仪器:双臂协同打开仪器抽屉,将样品架按正确位置和朝向放入,并完全关闭抽屉。

Step 3  溶剂瓶管路切换:完成瓶盖旋拧、软管转移与重新密封,是考验精细力控、双臂协同和流程稳定性的关键环节。

这些细碎的工序,集中体现了实验室自动化中的核心难点:

长序列规划:20分钟内连续循环作业,考验系统的稳定性、节拍控制与异常恢复能力。

操作容错低:试管破损即扣分,要求机器人做到稳、准、轻。

透明物体感知难:玻璃试管透明、旋盖瓶反光,传统视觉算法极易失效。

非标环境变量多:现场光照、布景、硬件状态等多重变量叠加,考验算法的泛化和现场部署能力。

因此,本届赛道任务难度极高。IAII-IICS团队依托自主研发的算法系统,在试管装载、试管架存储等核心工序上实现了机器人的自主感知与协同操作,算法驱动的自主能力在比赛中发挥了关键作用。

唯一全步骤通关,冠军背后的全自主系统能力

据现场赛况,在中国赛区生命科学赛道中,IAII-IICS 团队完成了包含第三步“溶剂瓶管路切换”在内的完整任务轮次。这一高难环节的完成,说明团队优势不只是单点动作能力,而是在真实实验室约束下实现复杂流程稳定执行的系统能力。

赛场双臂机器人设置示意

团队搭建了一套完整的双臂自主作业方案,实现从遥操数据采集到自动化策略执行的闭环智能:

多视角多模态视觉感知:面向透明器皿和复杂遮挡,融合多相机彩色-深度信息,提升目标识别与定位稳定性。

任务分解与时序规划:将复杂实验流程拆解为可执行动作序列,结合现场状态实现动态调度与最优决策。

柔顺控制与异常恢复:在插放试管、抽屉开关等环节精准控制输出关节,并具备快速修正能力。

双臂协同运动规划:通过精细遥操策略,驱动双臂完成“扶瓶-拧盖”等强时序、强空间约束的双臂配合动作。

样品瓶装载执行视频示例

样品架入仪器执行视频示例

面向科研自动化与产业场景,推动具身智能持续演进

随着人工智能、机器人技术与实验科学的深度融合,实验室正成为具身智能走向应用的重要场景。双臂机器人若能稳定完成重复、精密、长流程的实验操作,将有望进一步释放科研人员创造力,推动生命科学、新药研发、材料科学等领域向更高通量、更高一致性和更高自主化水平演进。

此次夺冠,是IAII-IICS团队长期深耕具身智能、机器人灵巧操作、端侧AI芯片与系统设计研究方向的阶段性成果,也验证了团队从算法研发、系统集成到真机部署的全链条能力。除实验室操作任务外,团队也面向更广泛的产业需求开展了前期研究探索,围绕工业场景中的玻璃边缘打磨、插头插拔、机械臂与相机协同缺陷检测等典型任务,持续积累机器人感知、操作与系统协同能力,为未来具身智能技术走向真实科研流程和复杂工业现场奠定基础。

面向未来,团队将以此次比赛为新的起点,继续围绕机器人精细操作、双臂协同、物理世界理解和自主实验系统开展深入研究,在科研自动化与工业智能化的交叉方向持续探索,推动具身智能技术从可验证的任务能力逐步走向更稳定、更可靠、更广泛的实际应用。


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