中国科学院宁波材料技术与工程研究所

【镇灵通客户端】机器人联手AI!科学家有了“好帮手”

发布:2026-07-24

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称粉、球磨、压制、烧结、镶样、磨抛、表征……7月22日,记者走进中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料全国重点实验室,看到“机器人海洋材料学家”平台的机器人在AI(人工智能)科研助手、智能化平台的调度下,不停闪转腾挪,精准、高效地完成各项实验操作。

“针对海洋多元合金及复合材料的制备需求,我们研制出两款基于主动万向脚轮的全向移动作业机器人,定位精度可达5毫米,两台机器人可实现24小时不间断协同作业。”中国科学院宁波材料所研究员、机器人与智能制造装备技术实验室主任方灶军介绍道。

自2024年初启动预研探索以来,中国科学院宁波材料所“机器人海洋材料学家”平台历经多轮迭代升级,从最初40平方米的小型预研空间,拓展为如今400平方米的智能化实验室。“这看似科幻的场景背后,是海洋关键材料研发模式的一次重要革新。”中国科学院宁波材料所研究员、海洋关键材料全国重点实验室副主任常可可表示。

“解决传统材料研发的两大痛点,是该平台的核心建设初衷。”常可可介绍,一方面,传统研发中海量实验数据分散存储、失败样本数据大量流失,难以支撑AI模型训练;另一方面,重复性人工操作耗费大量科研精力与资源,人工操作误差也会干扰实验数据质量。上述问题长期制约着海洋材料领域的创新效率。

科研团队精准锚定行业痛点,开展系统性集中攻关。针对海洋材料制备与表征过程中面临的高温、高压、高速、高盐、高湿“五高”技术难题,团队结合实际研发需求反复优化方案,最终搭建起合金与复材制备、涂料制备、表征检测、服役模拟、总控观察五大功能区域。同时配套自主研发的全套模块化智能试验装备,依托自动化流程,将科研人员从繁重、重复的基础性体力操作中解放出来。

“该平台还与‘MarineMat AI’科研助手深度联动,构建起‘AI设计—自动化制备—表征检测—信息反馈’的闭环研发体系。”中国科学院宁波材料所海洋关键材料全国重点实验室副研究员徐凯说,这套体系可实现全流程实验参数自动采集、结构化存储,完整留存各类试验记录用于模型迭代优化,配套AI性能预测模型的预测精度超90%。

值得关注的是,“机器人海洋材料学家”平台已产出复合材料、耐高温螺杆钻具等多项创新成果。团队依托该平台研发的新型耐温耐磨蚀多元金属陶瓷复合材料,力学、摩擦学等核心关键性能较现役三元材料体系提升30%以上。配套研发的耐高温螺杆钻具产品,已成功应用于四川深地川科1井7500米至10000米超深井段,实现进口替代,有力支撑我国万米特深井钻探工程推进实施。

“该平台的核心价值并非替代科研人员的创造性思考,而是将重复性操作与数据整理工作交由机器完成,助力科研人员聚焦更高维度的科学问题探索与创新。”常可可表示,目前该平台仍在持续迭代升级,不断积累高质量实验数据,与AI模型优化迭代形成正向循环,为海洋关键材料领域的研发和自主创新,搭建起全新的智能化支撑载体。

(原文发布于7月22日镇灵通客户端)

【报道链接】https://appshare.zhxww.net/webDetails/news?id=20830027&tenantId=86&uid=64cc7b9181336f4298a1b03d