"智能機(jī)器人"重點(diǎn)專項(xiàng)2018年度項(xiàng)目申報(bào)指南征求建議
日期:2018-02-10
來源:財(cái)政資金申請
作者:Reinovo
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根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于改進(jìn)加強(qiáng)中央財(cái)政科研項(xiàng)目和資金管理的若干意見》(國發(fā)〔2014〕11號)、《國務(wù)院關(guān)于深化中央財(cái)政科技計(jì)劃(專項(xiàng)、基金等)管理改革方案的通知》(國發(fā)〔2014〕64號)、《科技部 財(cái)政部關(guān)于印發(fā)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃管理暫行辦法的通知》(國科發(fā)資〔2017〕152號)、《科技部辦公廳關(guān)于印發(fā)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目立項(xiàng)管理工作流程的通知》(國科辦資〔2016〕6號)等文件要求,現(xiàn)將國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃高新領(lǐng)域2個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)2018年度項(xiàng)目申報(bào)指南建議(見附件)向社會征求意見。征求意見時(shí)間為2018年2月8日至2018年2月22日。
國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃相關(guān)重點(diǎn)專項(xiàng)的凝練布局和任務(wù)部署已經(jīng)戰(zhàn)略咨詢與綜合評審特邀委員會咨詢評議,國家科技計(jì)劃管理部際聯(lián)席會議研究審議,并報(bào)國務(wù)院批準(zhǔn)。本次征求意見重點(diǎn)針對各專項(xiàng)指南方向提出的目標(biāo)指標(biāo)和相關(guān)內(nèi)容的合理性、科學(xué)性、先進(jìn)性等方面聽取各方意見。科技部將會同有關(guān)部門、專業(yè)機(jī)構(gòu)和專家,認(rèn)真研究反饋意見,修改完善相關(guān)重點(diǎn)專項(xiàng)的項(xiàng)目申報(bào)指南。征集到的意見將不再反饋和回復(fù)。
為落實(shí)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要( 2006— 2020 年)》、《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《中國制造2025 》等規(guī)劃, 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動實(shí)施“ 智能機(jī)器人” 重點(diǎn)專項(xiàng)。根據(jù)本重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案的部署, 現(xiàn)發(fā)布2018 年度項(xiàng)目指南。
本重點(diǎn)專項(xiàng)總體目標(biāo)是: 突破新型機(jī)構(gòu)/材料/驅(qū)動/傳感/ 控制與仿生、智能機(jī)器人學(xué)習(xí)與認(rèn)知、人機(jī)自然交互與協(xié)作共融等重大基礎(chǔ)前沿技術(shù), 加強(qiáng)機(jī)器人與新一代信息技術(shù)的融合,為提升我國機(jī)器人智能水平進(jìn)行基礎(chǔ)前沿技術(shù)儲備; 建立互助協(xié)作型、人體行為增強(qiáng)型等新一代機(jī)器人驗(yàn)證平臺, 搶占“ 新一代機(jī)器人” 的技術(shù)制高點(diǎn); 攻克高性能機(jī)器人核心零部件、機(jī)器人專用傳感器、機(jī)器人軟件、測試/安全與可靠性等共性關(guān)鍵技術(shù),提升國產(chǎn)機(jī)器人的國際競爭力; 攻克基于外部感知的機(jī)器人智能作業(yè)技術(shù)、新型工業(yè)機(jī)器人等關(guān)鍵技術(shù), 推進(jìn)國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模及創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域; 突破服務(wù)機(jī)器人行為輔助技術(shù)、云端在線服務(wù)技術(shù)及平臺,創(chuàng)新服務(wù)領(lǐng)域和商業(yè)模式,培育服務(wù)機(jī)器人新興產(chǎn)業(yè); 攻克特殊環(huán)境服役機(jī)器人和醫(yī)療/康復(fù)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù),深化我國特種機(jī)器人的工程化應(yīng)用。本重點(diǎn)專項(xiàng)協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、技術(shù)驗(yàn)證平臺與系統(tǒng)建設(shè)、典型應(yīng)用示范,加速推進(jìn)我國智能機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
本重點(diǎn)專項(xiàng)按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈”的要求,從機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、應(yīng)用示范四個(gè)層次圍繞智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、新一代機(jī)器人、關(guān)鍵共性技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人六個(gè)方向部署實(shí)施。專項(xiàng)實(shí)施周期為5 年(2017—2021 年)。
1. 基礎(chǔ)前沿技術(shù)
1.1 仿靈長類高機(jī)動運(yùn)動機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向野外叢林等復(fù)雜環(huán)境自主移動需求,研究足、踝、腿、脊椎、臂、爪等仿生機(jī)構(gòu)和爆發(fā)式高功率密度驅(qū)動技術(shù)、高機(jī)動運(yùn)動控制方法等,研制仿靈長類機(jī)器人原理樣機(jī),實(shí)現(xiàn)走、跑、跳、攀爬等多種運(yùn)動方式,開展典型地形環(huán)境的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):機(jī)器人自重≤100kg,具有兩足直立行走、四足行走和攀爬能力;最大運(yùn)動速度≥5km/h,跳躍高度≥0.5m,跳躍距離≥1m,攀爬垂直障礙高度≥0.8m,自然坡坡度≥30°;發(fā)表系列高水平論文,申請/獲得不少于10 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.2 機(jī)器人新型復(fù)雜變構(gòu)型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與技術(shù)
研究內(nèi)容:面向冗余柔性變形、模塊化自重構(gòu)、剛軟耦合等機(jī)器人前沿技術(shù),研究具有環(huán)境自適應(yīng)能力的可變形、冗余柔性、剛軟耦合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和技術(shù), 研究相關(guān)機(jī)器人的建模、感知、規(guī)劃、控制技術(shù), 研制相應(yīng)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī), 實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出具有10 種以上變形能力的模塊化自重構(gòu)機(jī)器人、具有20 個(gè)自由度以上的高冗余柔性機(jī)器人、可抓取不少于10種外形材質(zhì)有顯著差異物體的剛軟耦合多指靈巧手等3類實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。至少有2 項(xiàng)先進(jìn)前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)或達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平,并提供佐證材料;發(fā)表系列高水平論文,申請/獲得不少于10項(xiàng)發(fā)明專利。
1.3 機(jī)器人仿生感知與驅(qū)動技術(shù)
研究內(nèi)容:基于仿生原理,研究新型可穿戴柔性傳感器陣列; 研究基于生物細(xì)胞機(jī)理的類生命視覺感知成像技術(shù)與器件實(shí)現(xiàn); 研究基于生物細(xì)胞機(jī)理的類生命驅(qū)動技術(shù)與器件實(shí)現(xiàn); 研制實(shí)驗(yàn)樣機(jī), 實(shí)現(xiàn)原理驗(yàn)證及功能演示。
考核指標(biāo):可穿戴柔性傳感器陣列具有壓力與溫度感知功能, 集成度不低于每平方厘米100 個(gè), 單個(gè)傳感單元( 敏感區(qū)域) 尺寸小于60μm×60μm; 最小可檢測壓強(qiáng)<1Pa; 壓力響應(yīng)時(shí)間< 50μs; 溫度檢測范圍-20~80℃, 檢測分辨率≤0.5℃ 。研制可見光和紅外2 類類生命視覺感知器件, 成像平面內(nèi)目標(biāo)姿態(tài)分辨率均優(yōu)于0.2Rad;類生命紅外感知器件可在室溫下正常工作,成像光譜范圍900~1400nm 。所研制類生命驅(qū)動器器件,實(shí)現(xiàn)不少于3 種可控動作。至少有2 項(xiàng)先進(jìn)前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)或達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平,并提供佐證材料;發(fā)表系列高水平論文,申請/ 獲得不少于8 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.4 機(jī)器人用新型精密減速器
研究內(nèi)容: 有別于現(xiàn)有機(jī)器人RV 、諧波等減速器傳動原理, 研究機(jī)器人用減速器新型傳動原理、新型結(jié)構(gòu), 滿足機(jī)器人關(guān)節(jié)大減速比、高精度、高剛度、高效率、高可靠性的要求; 研制原理樣機(jī), 與現(xiàn)有RV、諧波減速器進(jìn)行綜合性能對比測試, 實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出至少3 種類型新型原理減速器, 在相同減速比、相同輸出扭矩條件下,綜合性能達(dá)到或優(yōu)于現(xiàn)有RV 、諧波減速器性能水平, 在不少于5 自由度工業(yè)機(jī)器人上裝機(jī)驗(yàn)證。至少有2 項(xiàng)先進(jìn)前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)或達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平, 并提供佐證材料; 申請不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.5 微納操作機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容:研究亞納米精度跨尺度驅(qū)動機(jī)理與運(yùn)動控制技術(shù), 復(fù)雜環(huán)境下納米探針動力學(xué)建模、寬頻域/低噪聲驅(qū)動與傳感技術(shù)、多探針協(xié)調(diào)控制技術(shù)、多參數(shù)原位測試表征技術(shù), 納米探針復(fù)雜三維軌跡實(shí)時(shí)跟蹤與控制技術(shù), 微米尺度應(yīng)變感知與流體負(fù)壓控制技術(shù); 研制微納操作機(jī)器人集成樣機(jī)系統(tǒng), 結(jié)合典型需求開展技術(shù)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出基于光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡(AFM)、掃描電鏡— 透射電鏡(SEM-TEM) 的3 種微/納米操作機(jī)器人?;诠鈱W(xué)顯微鏡的微操作機(jī)器人: 不少于8 個(gè)自由度, 定位精度優(yōu)于1μm, 力測量精度優(yōu)于10μN, 壓強(qiáng)控制精度優(yōu)于0.1Psi;基于AFM 、SEM-TEM 的2 種納米操作機(jī)器人:不少于6 個(gè)自由度, 定位精度優(yōu)于2nm, 力測量精度優(yōu)于20pN, 力控制精度優(yōu)于50pN;面向細(xì)胞等生物活體、微納米器件操作等不少于5 類典型操作開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證; 申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.6 基于視覺的機(jī)器人環(huán)境建模與定位導(dǎo)航
研究內(nèi)容:針對少/弱紋理、運(yùn)動模糊、光線變化、空曠區(qū)域、復(fù)雜動態(tài)等室內(nèi)外環(huán)境中機(jī)器人環(huán)境建模和定位導(dǎo)航, 研究基于視覺的語義級高精度地圖自動構(gòu)建和增量式自動更新、魯棒定位與實(shí)時(shí)導(dǎo)航、動態(tài)目標(biāo)檢測與自主適應(yīng)等技術(shù), 搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺, 實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證與示范。
考核指標(biāo): 針對寫字樓、商場、廠區(qū)、社區(qū)、廢墟等5 種以上、面積大于5000 平方米的典型室內(nèi)外環(huán)境,機(jī)器人基于視覺構(gòu)建三維地圖覆蓋度≥90% 、精度0.2m 以內(nèi); 識別柱、窗、門、標(biāo)志牌、室內(nèi)外固定設(shè)施等10 類以上部件,準(zhǔn)確率≥95%;在存在30m 以上長通道/走廊/強(qiáng)光線/弱紋理情況的室內(nèi)場景下,1km 行走測試平均實(shí)時(shí)定位精度優(yōu)于15cm;在存在光照變化、復(fù)雜動態(tài)等情況的室外場景下,1km 行走測試平均實(shí)時(shí)定位精度優(yōu)于50cm;動態(tài)環(huán)境下基于視覺避障成功率≥90% 。至少有2 項(xiàng)先進(jìn)前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)或達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平, 并提供佐證材料; 發(fā)表系列高水平論文, 申請/獲得不少于10 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.7 人— 機(jī)器人智能融合技術(shù)
研究內(nèi)容: 針對人—機(jī)協(xié)作型新一代機(jī)器人所處環(huán)境和完成任務(wù)的復(fù)雜性、多變性、不確定性, 研究人在回路移動、作業(yè)機(jī)器人的人機(jī)協(xié)作環(huán)境認(rèn)知、行為優(yōu)化決策、自主學(xué)習(xí)、任務(wù)級指令交互等混合智能技術(shù), 研制機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺, 實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證與功能示范。
考核指標(biāo):構(gòu)建不少于2 類人機(jī)智能融合機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)人在回路的機(jī)器人協(xié)同混合智能; 針對不少于5 種典型應(yīng)用場景, 實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證與功能演示。至少有2 項(xiàng)先進(jìn)前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)或達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平, 并提供佐證材料; 發(fā)表系列高水平論文, 申請/獲得不少于8 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.8 多模態(tài)融合的機(jī)器人自然交互
研究內(nèi)容: 研究自然語言、手勢、體勢、面部微表情等多模態(tài)融合的人機(jī)自然交互理論和方法, 研究機(jī)器人與人的交互關(guān)系模型、對基本社交準(zhǔn)則的學(xué)習(xí)、交互意圖的識別方法, 實(shí)現(xiàn)多模態(tài)的機(jī)器人與人自然交互, 研制機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺, 實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證與功能示范。
考核指標(biāo): 面向機(jī)器人與人多模態(tài)融合自然交互, 構(gòu)建不少于2 類智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺; 實(shí)現(xiàn)自然語言、手勢、體勢和微表情的識別,識別正確率≥95% ,可基于多模態(tài)信息實(shí)現(xiàn)交互意圖理解; 針對5 種以上典型應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。至少有2 項(xiàng)先進(jìn)前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)或達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平, 并提供佐證材料;發(fā)表系列高水平論文,申請/獲得不少于10 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.9 互助型冗余靈巧作業(yè)機(jī)器人
研究內(nèi)容: 研制具有輕量化、高精度、大負(fù)載自重比、可變剛度、安全性高、編程簡單、易于使用等特征的互助型冗余靈巧作業(yè)機(jī)械臂系統(tǒng),具備牽引示教、柔順力控作業(yè)、安全行為決策、人機(jī)友好交互等功能, 支持應(yīng)用程序二次開發(fā); 對整機(jī)功能與性能進(jìn)行綜合測試與驗(yàn)證, 并面向典型應(yīng)用開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 互助型冗余靈巧作業(yè)機(jī)器人不少于7 個(gè)自由度, 重量≤20kg, 工作半徑≥900mm, 負(fù)載能力≥7kg, 末端最大運(yùn)動速度≥1m/s,重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.1mm;整臂碰撞檢測精度優(yōu)于10N 。面向不少于2個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
1.10 穿戴式外肢體輔助作業(yè)機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向單人作業(yè)對輔助作業(yè)機(jī)械臂(穿戴式外肢體) 的需求, 開展穿戴式外肢體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、便攜式動力源與高功率驅(qū)動系統(tǒng)、人機(jī)混合系統(tǒng)動力學(xué)建模、機(jī)械肢體的智能操控、機(jī)器人輔助作業(yè)策略等研究, 研制穿戴式輔助作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜作業(yè)過程中機(jī)器人輔助操作、安全保護(hù)等功能, 開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出穿戴式輔助作業(yè)雙臂機(jī)器人系統(tǒng), 總自重≤15kg ,具備支撐卸荷能力, 單臂主動驅(qū)動自由度不少于2 個(gè), 單臂最大出力150N ,重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.5mm ,精細(xì)作業(yè)力控誤差<1N 。針對3 種以上典型作業(yè)場景開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
2. 共性技術(shù)
2.1 面向機(jī)器人應(yīng)用的激光掃描測距儀
研究內(nèi)容:針對機(jī)器人環(huán)境建模、導(dǎo)航定位、姿態(tài)測量等任務(wù)對激光掃描測距傳感器的需求,研發(fā)低成本、可靠的單線、多線激光掃描測距儀,實(shí)現(xiàn)高精度高速解碼、跟蹤濾波、高精度深度感知。開展單線激光測距儀、多線激光掃描測距儀工程化開發(fā)和規(guī)?;茝V應(yīng)用。
考核指標(biāo):單線激光掃描測距儀:水平測量角度≥270°,角分辨率≤0.25°,掃描頻率≥25Hz,測量距離≥70m,精度優(yōu)于±30mm,工作溫度-30~50℃;多線激光掃描測距儀:不少于16 線,水平測量角度360°,水平角分辨率≤0.1°,垂直測量角度≥ 30°,垂直角分辨率≤2°,掃描頻率5~20Hz,測量距離≥100m, 精度優(yōu)于±20mm,工作溫度-10~60℃。實(shí)現(xiàn)激光測距儀推廣應(yīng)用不低于2000 套。
有關(guān)說明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.2 機(jī)器人六維力和觸覺傳感器
研究內(nèi)容:針對我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對高精度、高可靠性、系列化力觸覺傳感器需求,研發(fā)六維力傳感器的新型結(jié)構(gòu)、多維力信息的全方位提取和動態(tài)解耦算法;研究仿生觸覺傳感器的制備、信號解耦、傳感器標(biāo)定、觸視覺協(xié)同感知等技術(shù)。開展力和觸覺傳感器工程化開發(fā)和推廣應(yīng)用。
考核指標(biāo):研制出不少于5 種型號六維力傳感器產(chǎn)品,力/力矩量程范圍±10N~±5000N/±0.2N·m~±350N·m,測量精度優(yōu)于5%F.S.(滿量程),其他指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平, 提交第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測報(bào)告,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人典型作業(yè)的應(yīng)用驗(yàn)證, 實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用不少于200 臺套;研制觸覺傳感器, 傳感器單元厚度<1mm, 點(diǎn)陣密度不低于每平方厘米16 點(diǎn),全向彎折角度達(dá)90°,力覺測量范圍0~50N/cm2,測量精度優(yōu)于5%F.S.(滿量程), 響應(yīng)時(shí)間≤90ms 。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人典型應(yīng)用驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用不少于200 套。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.3 面向工業(yè)機(jī)器人的三維視覺測量單元
研究內(nèi)容: 研制面向工業(yè)機(jī)器人的大場景固定基座高精度三維視覺測量單元, 實(shí)現(xiàn)弱紋理材質(zhì)、混疊場景條件下工件的三維識別、測量和定位;研制面向機(jī)械臂手眼系統(tǒng)的三維視覺測量系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)局部三維識別、關(guān)鍵尺寸高精度測量和定位。形成相應(yīng)產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。
考核指標(biāo):大場景固定基座模式下,尺寸測量誤差≤0.1mm, 工件位置測量誤差≤0.1mm, 姿態(tài)測量誤差≤1°; 可同時(shí)識別的最大工件數(shù)量不低于5 個(gè), 三維工件識別速度≥5fps; 混疊復(fù)雜場景下,工件識別準(zhǔn)確率≥95%; 手眼系統(tǒng)模式下,尺寸測量誤差≤0.05mm,工件位置測量誤差≤0.05mm,姿態(tài)測量誤差≤0.5°, 工件識別速度≥5fps,工件識別準(zhǔn)確率≥97%。實(shí)現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人上推廣應(yīng)用不少于200 套。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.4 面向服務(wù)機(jī)器人的三維視覺傳感器
研究內(nèi)容: 研究雙目深度計(jì)算算法芯片化和結(jié)構(gòu)光深度計(jì)算算法芯片化技術(shù), 研制面向服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用的低成本三維視覺傳感器, 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境下高分辨率、高幀速的深度圖獲取, 同時(shí)具備嵌入式智能計(jì)算功能。開展低成本工程化開發(fā)和規(guī)?;茝V應(yīng)用。
考核指標(biāo):三維傳感器深度圖輸出分辨率不低于1920×1080, 幀速≥30fps; 室內(nèi)測量距離0.3~8m,深度測量相對精度最優(yōu)達(dá)到1mm;室外測量距離0.4~30m,相對深度測量精度達(dá)到距離的5% 。實(shí)現(xiàn)在服務(wù)機(jī)器人上推廣應(yīng)用不少于1 萬臺。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.5 工業(yè)機(jī)器人中間件應(yīng)用平臺
研究內(nèi)容: 研制面向工業(yè)機(jī)器人的中間件和應(yīng)用框架, 提出機(jī)器人中間件設(shè)計(jì)規(guī)范, 制定機(jī)器人組件及數(shù)據(jù)交互建模與封裝規(guī)范, 實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和模塊間數(shù)據(jù)交互管理、面向分布式實(shí)時(shí)應(yīng)用的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)、靈活集成第三方功能庫和應(yīng)用的機(jī)制等功能; 構(gòu)建基于模塊化的工業(yè)機(jī)器人組件平臺, 實(shí)現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)上的應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 提供支持不少于2 種主流硬件架構(gòu)、2 種主流操作系統(tǒng)的中間件和應(yīng)用框架; 支持微秒級本地任務(wù)調(diào)度及毫秒級分布式任務(wù)調(diào)度; 支持面向分布式實(shí)時(shí)應(yīng)用的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù); 支持不少于10 種通用組件、不少于10 種應(yīng)用組件; 支持可視化編程環(huán)境。在不少于3 家機(jī)器人企業(yè)、6 類工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品上進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.6 工業(yè)機(jī)器人云平臺
研究內(nèi)容: 研制面向工業(yè)機(jī)器人的混合云平臺, 實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)、可靠接入; 實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行參數(shù)、環(huán)境參數(shù)等海量數(shù)據(jù)的獲取、傳輸和云端存儲; 實(shí)現(xiàn)基于自主學(xué)習(xí)的云端數(shù)據(jù)處理; 構(gòu)建面向多應(yīng)用場景的工業(yè)機(jī)器人云端數(shù)據(jù)庫, 提供工藝過程優(yōu)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能狀態(tài)分析、預(yù)測性維護(hù)等云服務(wù)。開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 建立PB 級工業(yè)機(jī)器人分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng); 支持工業(yè)機(jī)器人接入不少于3 種主流工業(yè)網(wǎng)絡(luò),支持1000 點(diǎn)并發(fā)網(wǎng)絡(luò)接入, 數(shù)據(jù)傳輸可靠性99.99%, 接入網(wǎng)絡(luò)延遲≤100ms 。實(shí)現(xiàn)5 個(gè)應(yīng)用場景的工業(yè)機(jī)器人云服務(wù),開展不少于5 類工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用驗(yàn)證。
有關(guān)說明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.7 工業(yè)機(jī)器人故障診斷及健康評估系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 研制工業(yè)機(jī)器人在線健康評估和故障預(yù)警系統(tǒng), 基于機(jī)器人性能參數(shù)獲取、特征提取和智能診斷, 實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的健康評估和故障預(yù)警功能; 研制工業(yè)機(jī)器人整機(jī)離線健康評估和故障診斷系統(tǒng), 基于振動、噪聲、溫度、運(yùn)行狀態(tài)等多源特征參數(shù)融合,實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的健康評估和故障診斷。建立工業(yè)機(jī)器人健康評估和故障診斷技術(shù)規(guī)范。
考核指標(biāo):研制出工業(yè)機(jī)器人在線健康評估和故障預(yù)警系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人整機(jī)離線健康評估系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)各1 套,整機(jī)故障診斷準(zhǔn)確率≥90%。在5 類以上國產(chǎn)主流品牌工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品上獲得應(yīng)用示范;形成工業(yè)機(jī)器人健康評估和故障診斷技術(shù)規(guī)范和行業(yè)/團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案。
有關(guān)說明:鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申報(bào)。
2.8 工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能提升與驗(yàn)證
研究內(nèi)容針對我國6 自由度關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能與國外同類產(chǎn)品存在差距,急需實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中高端化的需求,突破輕量化設(shè)計(jì)、機(jī)電耦合參數(shù)標(biāo)定、位姿誤差補(bǔ)償與振動抑制、基于動力學(xué)控制、軌跡規(guī)劃、新型示教、快速部署等關(guān)鍵技術(shù);建立驗(yàn)證平臺,并在我國工業(yè)機(jī)器人整機(jī)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。
考核指標(biāo)提出與國外同類6 自由度機(jī)器人產(chǎn)品對標(biāo)的指標(biāo)體系,突破不少于10 項(xiàng)工業(yè)機(jī)器人性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù),使工業(yè)機(jī)器人整機(jī)企業(yè)的不少于6 種典型負(fù)載能力工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品性能與技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
有關(guān)說明:鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申報(bào)。
3. 關(guān)鍵技術(shù)與裝備
3.1 個(gè)性化圖案智能涂裝機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 針對車輛外觀個(gè)性化圖案噴涂的需求, 開發(fā)車輛數(shù)字化三維建模和仿真平臺, 研究智能自動噴涂軌跡規(guī)劃算法, 實(shí)現(xiàn)外觀圖案數(shù)字化涂裝程序自動生成;研究涂層自動檢測系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)涂層厚度、質(zhì)量在線精確控制; 研究自動供漆和換色系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)高速智能換色; 研制機(jī)器人柔性智能涂裝系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出機(jī)器人柔性智能涂裝系統(tǒng), 應(yīng)用國產(chǎn)防爆噴涂機(jī)器人數(shù)不少于2 臺; 噴涂范圍不小于10.0m×3.5m×3.0m; 曲線形團(tuán)塊圖案邊緣清晰, 網(wǎng)格狀圖案邊緣水平垂直, 相鄰色塊無污染; 噴涂效率較傳統(tǒng)手工噴涂提高1 倍以上; 系統(tǒng)具備涂層厚度在線測量功能,測量精度優(yōu)于30μm; 涂料組份、類別可根據(jù)需要自動更換, 換色時(shí)間≤10s 。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.2 復(fù)雜曲面壁板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊接機(jī)器人技術(shù)及系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 研制適用于鋁合金復(fù)雜曲面壁板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊的機(jī)器人產(chǎn)品與系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)工件輪廓與姿態(tài)自動識別及測量、縫焊跟蹤及焊接過程位姿精度自動控制、離線編程/在線力位混合控制、典型壁板結(jié)構(gòu)的攪拌摩擦焊工藝自動規(guī)劃等功能; 開發(fā)攪拌摩擦焊接工藝系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)焊接過程數(shù)據(jù)收集、分析、挖掘和優(yōu)化, 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出適用于鋁合金復(fù)雜曲面壁板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊的機(jī)器人系統(tǒng)1 套,機(jī)器人負(fù)載≥500kg,機(jī)器人重復(fù)定位精度±0.1mm;高強(qiáng)鋁合金及鋁鋰合金焊接厚度范圍0.5~4mm;實(shí)現(xiàn)在線工件高精度監(jiān)測和定位, 標(biāo)定誤差≤0.25mm; 焊縫偏移量≤
0.5mm;申請不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.3 大型復(fù)雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)打磨機(jī)器人技術(shù)及系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 研制面向大型復(fù)雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的機(jī)器人打磨作業(yè)系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)弱剛性自由曲面復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件逆向掃描與建模、機(jī)器人運(yùn)動精度誤差補(bǔ)償、工件快速測量、打磨軌跡優(yōu)化等功能; 構(gòu)建復(fù)合材料結(jié)構(gòu)機(jī)器人打磨工藝系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)打磨的自動編程、仿真驗(yàn)證功能;構(gòu)建工藝專家數(shù)據(jù)庫。實(shí)現(xiàn)大型關(guān)鍵復(fù)合材料部件自動打磨應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出基于國產(chǎn)機(jī)器人研制大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的打磨與噴涂作業(yè)系統(tǒng)各1 套, 可打磨的規(guī)格不小于5000mm×2000mm,力控精度優(yōu)于1.5N,軌跡跟蹤精度優(yōu)于1mm; 復(fù)合材料打磨表面去除量精度優(yōu)于0.03mm, 打磨表面覆蓋率≥ 90%; 與人工作業(yè)相比打磨效率提高50% 以上。申請不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.4 面向釀造工藝流程的機(jī)器人智能作業(yè)系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 面向酒類等釀造行業(yè)對釀造工藝自動化的需求, 突破機(jī)器人自動接料、自動識別上甑位置、自動探汽上甑、均勻鋪撒物料、自動控制蒸汽流量、自動識別定位窖池等關(guān)鍵技術(shù), 實(shí)現(xiàn)從窖池到拌料工位、上甑工位、攤晾工位、回窖池發(fā)酵等全過程自動化作業(yè), 研制面向釀造工藝全流程的機(jī)器人智能作業(yè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):上甑機(jī)器人不少于6 個(gè)自由度,最大負(fù)載≥150kg, 實(shí)現(xiàn)自動探汽、測距、調(diào)控蒸汽流量等功能; 上甑料面不平度≤ 30mm; 測距誤差≤20mm; 探汽保證汽上升跟隨料頂面不超過120mm 且不穿汽,同一時(shí)刻甑內(nèi)各見汽點(diǎn)高度偏差≤30mm; 智能摘酒機(jī)器人酒精度分析誤差率≤±0.5 度; 智能天車三坐標(biāo)位置誤差≤10mm,水平移動速度≥30m/min,縱向移動速度≥8m/min、起吊重量≥3t ;單套系統(tǒng)采用的國產(chǎn)機(jī)器人等裝備不少于8 套, 示范生產(chǎn)線數(shù)量不少于3 條。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.5 汽車板材機(jī)器人激光落料和三維切割系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 面向汽車板材激光連續(xù)落料和復(fù)雜部件三維切割作業(yè)需求, 研究新型高靈巧度冗余激光切割機(jī)器人機(jī)構(gòu)、多機(jī)器人高精度協(xié)同作業(yè)、機(jī)器人堆垛、在線輪廓測量、廢料自動剔除識別等技術(shù), 攻克以異形汽車板件布料、切割軌跡、高速切割工藝等關(guān)鍵技術(shù), 形成典型工藝知識庫, 研制無模具數(shù)字化機(jī)器人激光落料系統(tǒng), 和車體沖孔和切邊等三維柔性機(jī)器人激光切割系統(tǒng), 并進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出基于高性能激光切割機(jī)器人的汽車板材激光落料和三維切割系統(tǒng),激光切割機(jī)器人系統(tǒng)工作空間大于3000mm×2000mm×600mm, 連續(xù)軌跡最大切割速度100m/min, 支持切割程序和工藝參數(shù)自動生成;雙激光頭協(xié)同切割落料實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量100 萬片, 支持廢料識別與回收, 邊部毛刺掛渣小于板厚10%,機(jī)器人堆垛錯(cuò)層小于1mm,垛差不超過3mm;對于同一類車身部件, 綜合切割效率達(dá)到傳統(tǒng)的五軸三維激光切割機(jī)的3 倍以上。申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.6 全斷面掘進(jìn)機(jī)刀盤刀具檢測換刀機(jī)器人
研究內(nèi)容: 針對隧道施工中高水壓條件下盾構(gòu)機(jī)刀盤刀具定期檢測和刀具更換的迫切需求, 研究高水壓下盾構(gòu)機(jī)狹小密封艙大負(fù)載檢測換刀機(jī)器人結(jié)構(gòu)與驅(qū)動設(shè)計(jì)、機(jī)器人定位與控制、刀盤刀具在線檢測識別、高抗壓/高耐磨/自潤滑/耐海水換刀密封等技術(shù), 研制全斷面掘進(jìn)機(jī)刀盤檢修換刀機(jī)器人系統(tǒng), 并開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出檢測、換刀機(jī)器人樣機(jī)各1 臺, 末端定位精度均優(yōu)于1mm;檢測機(jī)器人關(guān)節(jié)數(shù)量不低于6個(gè),末端最大負(fù)載≥5kg;換刀機(jī)器人末端最大負(fù)載≥250kg, 換刀系統(tǒng)接觸外界部位最大承載海水壓強(qiáng)≥2MPa, 常壓換刀密封開合次數(shù)不低于1000 次; 換刀機(jī)器人工作環(huán)境最大濕度≥90%; 可在截面為1m×1m(長× 寬)的長形腔體內(nèi)完成檢測及換刀作業(yè);完成單把換刀時(shí)間≤8min。申請不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.7 大型結(jié)構(gòu)件可移動多機(jī)器人協(xié)同原位加工系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 針對重大裝備中超大構(gòu)件制造難題, 攻克原位檢測、多機(jī)器人系統(tǒng)自尋位、加工空間分割、協(xié)同加工與拼接等關(guān)鍵技術(shù), 研制可移動多機(jī)器人原位加工系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件表面的鉆、銑、磨等加工功能, 并進(jìn)行應(yīng)用示范驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 系統(tǒng)配置原位加工機(jī)器人數(shù)量不少于5 臺; 大型結(jié)構(gòu)件尺度≥50m,加工尺寸精度等級IT8,原位加工機(jī)器人本體自由度不少于5 個(gè), 加工范圍300mm×300mm×300mm: 轉(zhuǎn)角≥ 90°; 最大移動速度≥50m/min; 重復(fù)定位精度優(yōu)于0.02mm;主軸功率≥7.5kW; 協(xié)調(diào)定位跟蹤精度優(yōu)于0.05mm 。申請不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.8 面向建筑行業(yè)典型應(yīng)用的機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 研制中大型板材構(gòu)件安裝雙臂作業(yè)機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)樓宇建造過程中大型裝飾面板的高精度裝配作業(yè); 研制面向典型木結(jié)構(gòu)建筑裝備的加工機(jī)器人, 完成大曲率、異形木質(zhì)構(gòu)的高精度加工;研制建筑結(jié)構(gòu)打印機(jī)器人系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)基于高性能混凝土、陶土、改性塑料等材料的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)打印。
考核指標(biāo): 研制出不少于3 類建筑機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)不少于10 臺套應(yīng)用示范。安裝機(jī)器人: 不少于12 個(gè)自由度,末端工具不少于3 種, 操作工件最大尺寸不小于1500mm×2500mm, 最大工件重量≥350kg,最大安裝高度≥3500mm;木構(gòu)加工機(jī)器人:工作范圍不小于11m×12m×6m, 具有大曲率、異形木構(gòu)加工能力,加工誤差≤ 0.1mm ; 建筑打印機(jī)器人: 工作范圍不小于11m×12m×6m ,打印精度優(yōu)于±0.5mm, 實(shí)現(xiàn)16 軸聯(lián)動打印。申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.9 面向半失能老人的輔助機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 面向半失能老人的起居護(hù)理、行走輔助、肌力訓(xùn)練和健康監(jiān)護(hù)等護(hù)理需求, 研究具有多體位變換、二便檢測和床椅變形的多功能輔助護(hù)理系統(tǒng); 研究無動力可穿戴老人助行機(jī)器人, 利用自然行走過程中雙腿交替能量儲存與轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)助行; 研制面向老人的肌力訓(xùn)練機(jī)器人, 對上下肢體和軀干部位肌肉進(jìn)行智能化訓(xùn)練, 延緩老年人肌肉的退行性變化; 研究老人無線定位與跌倒檢測系統(tǒng); 研究基于云平臺的便攜式老人健康監(jiān)測系統(tǒng)。開展養(yǎng)老應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出不少于5 類助老機(jī)器人。多功能輔助護(hù)理系統(tǒng)具有坐、躺、翻身等體位變換、床椅自動轉(zhuǎn)換及與馬桶對接等功能; 無動力可穿戴老人助行機(jī)器人自由度數(shù)不少于5 個(gè), 重量≤1.5kg; 肌力訓(xùn)練機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)檢測和反饋使用者的肌力值、抗阻力等肌力訓(xùn)練數(shù)據(jù);老人室外無線定位精度小于10m, 老人跌倒報(bào)警準(zhǔn)確率>90%;老人健康監(jiān)測系統(tǒng)可檢測不少于10 種生理參數(shù), 準(zhǔn)確率>90% 。申請/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明:由北京市、福建省、江蘇省組織項(xiàng)目申報(bào), 項(xiàng)目所在地政府需協(xié)調(diào)落實(shí)相關(guān)政策和經(jīng)費(fèi)配套措施, 保障定向擇優(yōu)項(xiàng)目實(shí)施及有效運(yùn)行。由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.10 智能家居服務(wù)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 研制面向智慧家庭應(yīng)用的服務(wù)機(jī)器人, 基于物聯(lián)網(wǎng)、智能空間與云平臺技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人與智能家居系統(tǒng)的有機(jī)集成, 基于語音、圖像、動作識別及遠(yuǎn)程控制等多種人機(jī)環(huán)交互方式, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對家電、燈光、門窗等家用設(shè)備的操控以及對入侵者、火災(zāi)、煤氣泄露等環(huán)境信息的監(jiān)測。構(gòu)建機(jī)器人技術(shù)與智能家居技術(shù)相結(jié)合的全場景智慧生活系統(tǒng), 并開展技術(shù)應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出家居控制、家庭安防和家庭輔助操作機(jī)器人系統(tǒng),可支持電視/冰箱/空調(diào)等10 種大型、凈化器/微波爐/電飯煲等20 種小型家用設(shè)備的交互控制和5 種異常環(huán)境信息的監(jiān)測; 構(gòu)建包含智能客廳、智能廚房和安防監(jiān)控等全場景智能家居系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)不少于2 套的應(yīng)用驗(yàn)證。申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.11 雙向神經(jīng)通路的智能上肢假肢
研究內(nèi)容: 以仿人手臂操作、感知功能再造為目標(biāo), 重點(diǎn)研究運(yùn)動功能喪失后上肢運(yùn)動—感覺神經(jīng)功能重建技術(shù), 實(shí)現(xiàn)基于生理電信號接口的運(yùn)動意圖精準(zhǔn)識別、截肢患者神經(jīng)信息通道重建、感覺信號的神經(jīng)傳入、生機(jī)接口閉環(huán)交互訓(xùn)練等功能;研制兼顧運(yùn)動相容性與穿戴舒適性、具備運(yùn)動—感覺雙向神經(jīng)通路的上肢假肢, 并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo): 研制模塊化假肢大臂、前臂、手單元,可根據(jù)殘障人士具體情況進(jìn)行配置; 假手部分5 手指、自由度不少于12 個(gè)、其中主動自由度不少于5 個(gè), 前臂主動自由度不少于3 個(gè), 假肢大臂主動自由度不少于21 個(gè); 在線識別出15 種以上臂、手運(yùn)動意圖,準(zhǔn)確率≥90%; 實(shí)現(xiàn)觸覺、溫度覺等2 種以上感覺信息的神經(jīng)傳入,電觸覺系統(tǒng)可以感知和分辨不同手指的觸覺信息; 完成不少于30 例截肢患者穿戴實(shí)驗(yàn)。至少有1項(xiàng)先進(jìn)前沿技術(shù)達(dá)到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平, 并提供佐證材料; 發(fā)表系列高水平論文, 申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.12 智能動力下肢假肢系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 面向下肢截肢殘疾人, 研究下肢假肢仿生結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)驅(qū)動機(jī)制及人—假肢感知運(yùn)動融合技術(shù);研制含有動力膝、踝關(guān)節(jié)的智能下肢假肢, 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地形( 平地、樓梯、斜坡、凹凸路面等)和步態(tài)/速度自適應(yīng)、環(huán)境感知反饋增強(qiáng)、運(yùn)動泛化與學(xué)習(xí)等功能;解決智能下肢假肢關(guān)節(jié)關(guān)鍵部件制造及碳纖維儲能腳板結(jié)構(gòu)成型工藝。研制智能動力下肢假肢系統(tǒng), 開展技術(shù)應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 智能大腿假肢具有動力膝、踝關(guān)節(jié), 總重量≤ 4.5kg;智能小腿假肢具有動力踝關(guān)節(jié),總重量≤2kg; 智能假肢整機(jī)滿足連續(xù)100 萬次疲勞測試, 續(xù)航時(shí)間≥8h, 腳板儲能性≥ 90%, 最大承重≥100kg; 采用非植入式接口識別人體運(yùn)動意圖, 識別準(zhǔn)確率≥95% 、識別延時(shí)≤50ms, 實(shí)現(xiàn)對步速和地形變化的自適應(yīng), 及對步態(tài)差異的泛化學(xué)習(xí)。完成推廣應(yīng)用100 臺套;申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.13 面向電力行業(yè)的作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 面向電力行業(yè)的檢測和作業(yè)需求, 研制氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)檢修機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)GIS 腔體的檢測和維護(hù); 研制電纜隧道檢測機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在電纜隧道內(nèi)的全自主巡檢以及對隧道環(huán)境與電纜設(shè)備狀態(tài)的綜合監(jiān)測與分析; 研制配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識別和鎖定, 帶電拆接引、導(dǎo)線清障等典型作業(yè); 研制500kV 架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)異物清除、斷股修補(bǔ)、防震錘復(fù)位等帶電作業(yè)功能。開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)檢修機(jī)器人: 最大爬行速度≥1m/min,定位精度偏差≤2mm,障礙遮擋情況下空間環(huán)境識別率≥95% ,開展實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證;電纜隧道檢測機(jī)器人:最大運(yùn)行速度≥1m/s,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間≥4h,??慷ㄎ痪葍?yōu)于±25mm, 在電纜隧道開展應(yīng)用驗(yàn)證; 配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人:整體重量(含特種作業(yè)末端)≤200kg,工作半徑≥1200mm,末端定位精度優(yōu)于±1mm,配備不少于10種特定作業(yè)工具,可識別并鎖定作業(yè)目標(biāo)及自主避障,識別率≥90%, 開展實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證;架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人: 定位精度1mm, 續(xù)航時(shí)間≥2h, 通訊距離≥2km, 能夠跨越防震錘、懸垂線夾等, 開展實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.14 高海拔環(huán)境科考站輔助值守機(jī)器人
研究內(nèi)容: 研制極端環(huán)境科考站站內(nèi)移動作業(yè)機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)站內(nèi)自主定位、導(dǎo)航、避障移動、自動充電等功能,搭載機(jī)械臂/ 靈巧手, 實(shí)現(xiàn)對站內(nèi)典型對象的精細(xì)操作, 完成典型設(shè)備維護(hù)、更換、實(shí)驗(yàn)操作等任務(wù); 研制站外移動作業(yè)機(jī)器人, 可自主進(jìn)、出科考站, 可適應(yīng)站外惡劣氣候條件與地理環(huán)境, 可搭載機(jī)械臂及即插即用科考任務(wù)載荷, 在科考站周邊完成相關(guān)科考任務(wù); 研制人—機(jī)友好遙操作系統(tǒng), 建立遙操作安全機(jī)制。在實(shí)際科考站開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出面向極端環(huán)境科考站輔助值守的站內(nèi)、站外移動作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)各1 套。站內(nèi)移動作業(yè)機(jī)器人: 最大運(yùn)動速度≥5km/h,可適應(yīng)我國相關(guān)科考站內(nèi)的典型環(huán)境,集成不少于7自由度機(jī)械臂和靈巧手,可完成不少于10項(xiàng)站內(nèi)典型科考任務(wù); 站外移動作業(yè)機(jī)器人:可適應(yīng)相關(guān)科考站外典型地理與氣候環(huán)境, 集成不少于6 自由度機(jī)械臂及模塊化作業(yè)工具, 完成不少于5 項(xiàng)站外典型科考任務(wù)。分別針對站內(nèi)、站外機(jī)器人提出環(huán)境適應(yīng)量化考核指標(biāo),在實(shí)際科考站開展應(yīng)用驗(yàn)證;申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合申報(bào)。
3.15 面向石油/化工等危險(xiǎn)環(huán)境的防爆消防機(jī)器人
研究內(nèi)容:針對石油/化工等高危環(huán)境的消防需求,突破有毒/易爆/高溫/復(fù)雜地形等環(huán)境適應(yīng)技術(shù)、多機(jī)器人協(xié)作與遠(yuǎn)程監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù), 研制具有環(huán)境感知能力的高可靠性、高適應(yīng)性系列化防爆型消防機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)在石油/化工等高危環(huán)境的規(guī)?;茝V應(yīng)用。
考核指標(biāo): 形成防爆高倍數(shù)泡沫消防機(jī)器人、防爆消防排煙機(jī)器人、防爆搬運(yùn)機(jī)器人、防爆消防滅火機(jī)器人、防爆消防偵察機(jī)器人等不少于5 種防爆型消防機(jī)器人;達(dá)到石油/化工等高危環(huán)境下作業(yè)防爆等級要求; 機(jī)器人爬坡坡度≥40°, 越障高度≥ 250mm,涉水深度≥350mm,防護(hù)等級IP65,適應(yīng)環(huán)境溫度≥300℃;遠(yuǎn)程操控平臺可同時(shí)管控不少于50 臺機(jī)器人。推廣應(yīng)用不少于1000 臺。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.16 面向脊柱椎板切除手術(shù)的機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 面向脊柱手術(shù)中脊髓或神經(jīng)根精準(zhǔn)減壓需求, 研制椎板切除手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng), 具備術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中精準(zhǔn)導(dǎo)航與椎板切除操作、手術(shù)效果評估等功能, 實(shí)現(xiàn)安全、高效、精準(zhǔn)、便捷的椎板切除手術(shù)。開展模型、動物試驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo): 研制出脊柱椎板切除手術(shù)機(jī)器人集成樣機(jī)系統(tǒng), 與現(xiàn)有術(shù)中影像設(shè)備、手術(shù)環(huán)境良好融合; 實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航、控制,手術(shù)器械末端操作精度優(yōu)于0.3mm;機(jī)器人力反饋精度優(yōu)于5%;具有良好人機(jī)交互能力、安全性保障機(jī)制;建立機(jī)器人輔助脊柱椎板切除手術(shù)操作流程與規(guī)范, 完成不少于10 例動物試驗(yàn)。申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報(bào)。
3.17 面向人體狹窄腔道的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人
研究內(nèi)容: 面向狹窄空間微創(chuàng)手術(shù), 研究軟組織生物形變建模以及手術(shù)器械與軟組織界面的交互作用機(jī)理、柔性傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、動力傳輸、系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)模型、柔性機(jī)器人力感知與反饋、手術(shù)工具集成與遠(yuǎn)端控制等技術(shù), 研制可完成狹窄空間微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。
考核指標(biāo): 微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人集成柔性內(nèi)鏡與手術(shù)執(zhí)行器, 直徑<12mm, 重復(fù)定位精度1mm, 手術(shù)執(zhí)行器不少于3 種且術(shù)中可更換;單個(gè)手術(shù)執(zhí)行器端部自由度不少于4 個(gè),彎曲角度≥160°, 夾持力≥3N;建立全手術(shù)過程的安全性與有效性評估規(guī)范,面向切割、燒灼等典型手術(shù)操作完成動物實(shí)驗(yàn)不少于10 例;申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明: 鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報(bào)。
3.18 面向下肢骨折精準(zhǔn)復(fù)位手術(shù)與康復(fù)一體化機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 針對下肢及踝關(guān)節(jié)骨折復(fù)位手術(shù)與康復(fù)治療, 重點(diǎn)突破機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、基于醫(yī)學(xué)影像的多體實(shí)時(shí)追蹤、骨折精準(zhǔn)復(fù)位軌跡規(guī)劃與軟件實(shí)現(xiàn)、生物力學(xué)信息在線采集與評估、基于骨愈合機(jī)理的主被動融合康復(fù)等技術(shù),研制下肢骨折復(fù)位手術(shù)與康復(fù)一體化機(jī)器人系統(tǒng);面向下肢長骨、踝關(guān)節(jié)骨折治療,開展臨床試驗(yàn)驗(yàn)證,建立手術(shù)與康復(fù)過程的安全性與有效性評估體系。
考核指標(biāo):研制出下肢骨折復(fù)位手術(shù)與康復(fù)一體化機(jī)器人系統(tǒng),不少于6個(gè)自由度,工作空間不小于150mm×100mm×100mm, 重復(fù)定位精度優(yōu)于0.05mm,重量≤15kg,具有骨折部位六維力和力矩實(shí)時(shí)反饋功能;針對長骨和踝關(guān)節(jié)提出骨折復(fù)位手術(shù)與康復(fù)量化指標(biāo);建立機(jī)器人操作規(guī)范,完成臨床試驗(yàn)不少于10例。申請/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明:鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報(bào)。
4. 應(yīng)用示范
4.1 大型軸類楔橫軋制機(jī)器人化生產(chǎn)線及其應(yīng)用示范
研究內(nèi)容:面向高鐵、軌道交通、大型工程機(jī)械等領(lǐng)域?qū)Υ笮洼S類零件產(chǎn)品高效、環(huán)保制造需求,針對軸類楔橫軋制過程中存在的工件溫度高、質(zhì)量大、規(guī)格品種多變的特點(diǎn),開發(fā)大型工業(yè)機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng),研制面向大型軸類零件的全自動楔橫軋制生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)大型軸類軋制過程中上料、下料、翻轉(zhuǎn)、穿/抽取芯棒和收集等機(jī)器人化作業(yè),并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):研制出機(jī)器人化楔橫軋制生產(chǎn)線不少于1 條,每條生產(chǎn)線應(yīng)用不少于5 臺國產(chǎn)機(jī)器人;機(jī)器人負(fù)載≥5000N;工作效率提高到2 倍以上;適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格:直徑200~250mm,長度2300~2500mm,工件溫度≥900℃;軋制軸類預(yù)留加工量≤2.5mm;可軋制品種不少于4 種類型的軸類零件。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.2 面向五金行業(yè)制造的國產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用示范
研究內(nèi)容: 針對五金行業(yè)品種多樣化, 市場需求變化迅速的特點(diǎn), 開展智能工廠數(shù)字化建模和仿真優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)工藝和物流布局的全局最優(yōu), 大幅提升五金行業(yè)制造運(yùn)營效率。在制造加工環(huán)節(jié), 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人沖壓、焊接、拋光、噴涂、碼垛;在物流環(huán)節(jié), 運(yùn)用機(jī)器人貼標(biāo)、碼垛、包裝以及AGV 轉(zhuǎn)運(yùn); 研究多機(jī)器人協(xié)作, 提升生產(chǎn)線柔性和智能化水平;研制機(jī)器人并與周邊加工設(shè)備、成套物流裝備進(jìn)行系統(tǒng)集成, 實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)機(jī)器人在五金行業(yè)柔性智能工廠的批量應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):實(shí)現(xiàn)300 臺以上國產(chǎn)機(jī)器人的系統(tǒng)集成, 較傳統(tǒng)制造模式, 生產(chǎn)效率提高20% 以上, 運(yùn)營成本降低20% 以上,產(chǎn)品升級周期縮短30% 以上, 產(chǎn)品不良率降低20% 以上,單位產(chǎn)值能耗降低20% 以上。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.3 面向鑄造行業(yè)的機(jī)器人自動化生產(chǎn)線
研究內(nèi)容: 針對鑄造生產(chǎn)的自動化智能化需求, 研制鑄造行業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人砂芯抓取、澆冒口切割、鑄件檢測、識別、打磨、切割取樣、防腐涂裝等功能, 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息跟蹤和可追溯, 具備2 種以上鑄件的混流生產(chǎn)能力, 開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo): 一條生產(chǎn)線配置國產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用數(shù)量不少于10 臺;砂芯抓取定位夾具重復(fù)定位精度±0.3mm,夾緊力不破壞砂芯; 機(jī)器人去除鑄件的澆冒口和鑄件打磨效率提升30% 以上;實(shí)現(xiàn)不少于3 條生產(chǎn)線的應(yīng)用示范。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.4 面向定制式木工家具制造的機(jī)器人自動化生產(chǎn)示范線
研究內(nèi)容: 研究面向定制式木工家具制造的自動化生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)及裝備, 開發(fā)面向裝修規(guī)?;蛡€(gè)性定制式木工家具制造的設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)及制造生產(chǎn)運(yùn)行管控系統(tǒng); 開發(fā)大跨距高精度曲臂龍門機(jī)器人、高速堆垛機(jī)器人、木工家具自動組裝系統(tǒng)、快速包裝箱定制裁切及全自動包裝系統(tǒng)等, 研制木工家具柔性自動化生產(chǎn)線, 實(shí)現(xiàn)面向定制式木工家具制造的機(jī)器人自動化生產(chǎn)應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):大跨距高精度曲臂龍門機(jī)器人:跨距≥15m, 移動距離≥90m, 速度3.5m/s, 定位精度±0.2mm, 負(fù)載100kg; 堆垛機(jī)器人: 速度3.5m/s, 負(fù)載200kg ;木工組裝機(jī)器人:工作節(jié)拍2.5 秒/件,裝配精度±0.05mm ;上下料一體柔性定制裁紙箱機(jī)器人: 切割速度2.5m/s, 切割厚度2.5~8mm; 全自動包裝機(jī)機(jī)器人: 工作節(jié)拍2.5 秒/件。申請不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利; 國產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用數(shù)量不少于100 臺套, 實(shí)現(xiàn)不少于6 條生產(chǎn)線的應(yīng)用示范。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.5 衛(wèi)浴陶瓷制造機(jī)器人自動化生產(chǎn)示范線
研究內(nèi)容: 針對衛(wèi)浴陶瓷行業(yè)勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、效率低等問題, 研究機(jī)器人高壓成型工藝, 研制新型模具, 實(shí)現(xiàn)自動注漿、開模、脫模、洗模和粘接; 基于施釉、修胚工藝和拋磨力精確控制, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人施釉、修坯、在線檢測、分級分揀; 研制衛(wèi)浴陶瓷成型、施釉、檢測一體化機(jī)器人柔性自動化生產(chǎn)線,并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo): 研制出3 條以上衛(wèi)浴陶瓷自動化生產(chǎn)線, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人高壓注漿成型、干法修坯、機(jī)器人施釉、干燥與檢測, 應(yīng)用國產(chǎn)機(jī)器人數(shù)量不少于30 臺, 單線產(chǎn)能≥3000 件/天; 典型陶瓷衛(wèi)浴產(chǎn)品成型制坯合格率≥99%, 釉面缺陷在線檢測精度優(yōu)于1mm×1mm 。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.6 潔凈環(huán)境大尺寸玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)及應(yīng)用示范
研究內(nèi)容: 面向高世代平板顯示面板制造需求, 研制潔凈環(huán)境大尺寸玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)高剛性輕量化、精密快速定位、高性能平穩(wěn)控制、潔凈無痕抓取等功能,并開展批量化應(yīng)用。
考核指標(biāo): 研制出玻璃基板搬運(yùn)機(jī)器人, 手臂橫向振動量≤ 7mm, 手臂承擔(dān)載荷≥65kg, 最高行走速度2.2m/s, 重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.25mm,可搬運(yùn)玻璃基板尺寸不小于2900mm×3300mm, 可搬運(yùn)玻璃基板最小厚度0.3mm, 環(huán)境潔凈度等級Class10 (0.3μm);實(shí)現(xiàn)100 臺套以上推廣應(yīng)用。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.7 面向手機(jī)/筆記本電腦制造的機(jī)器人自動化生產(chǎn)線
研究內(nèi)容:研制面向手機(jī)/筆記本電腦制造的高效率柔性機(jī)器人自動化生產(chǎn)線, 實(shí)現(xiàn)零部件高精度的視覺定位檢測、柔性精密裝配、整機(jī)檢測、不良品下線、柔性包裝, 并具備返修追蹤及物料信息追溯等功能。開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):零部件裝配精度±0.02mm, 自動組裝重復(fù)定位精度±0.01mm,裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍≤10 秒/件;單條生產(chǎn)線采用國產(chǎn)機(jī)器人不少于30 臺套,在典型企業(yè)開展不少于5 條生產(chǎn)線的應(yīng)用示范。
有關(guān)說明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.8 面向特鋼棒材精整作業(yè)的機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 圍繞特鋼棒材精整區(qū)域轉(zhuǎn)運(yùn)頻繁、危險(xiǎn)及繁重人工作業(yè)替代及精整工藝高質(zhì)量、高效率的需求,構(gòu)建智能精整的全流程、集群化機(jī)器人作業(yè)生產(chǎn)線, 建立網(wǎng)絡(luò)化可追溯的工藝、作業(yè)及設(shè)備數(shù)據(jù)的質(zhì)量管理平臺, 實(shí)現(xiàn)精整拆捆、打捆、修磨、貼標(biāo), 以及標(biāo)準(zhǔn)樣品、成品存取等機(jī)器人化作業(yè), 實(shí)現(xiàn)半成品至成品自動轉(zhuǎn)運(yùn), 信息流跟蹤, 并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo): 構(gòu)建特鋼棒材精整作業(yè)生產(chǎn)線系統(tǒng)不少于3 條, 實(shí)現(xiàn)高效智能化精整作業(yè), 每條生產(chǎn)線配置國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人不少于10 臺; 標(biāo)準(zhǔn)樣品存取機(jī)器人本體末端載荷≥800kg; 對于直徑50~200mm 特鋼棒材上深度大于0.2mm 和長度大于0.5mm 的缺陷,修磨符合率≥95% ;建立網(wǎng)絡(luò)化可追溯的工藝、作業(yè)及設(shè)備數(shù)據(jù)的質(zhì)量管理平臺,實(shí)現(xiàn)精整質(zhì)量可追溯,滿足年產(chǎn)20 萬噸以上特鋼棒材精整作業(yè)需求。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.9 面向鞋服行業(yè)的機(jī)器人自動化生產(chǎn)線
研究內(nèi)容: 面向鞋服行業(yè)急需自動化、個(gè)性化改造的需求, 研制針織面料鞋/服機(jī)器人自動化生產(chǎn)線,具有鞋/服織物的數(shù)字化設(shè)計(jì)、織物三維立體編織、基于視覺的機(jī)器人作業(yè)軌跡實(shí)時(shí)編程等功能, 實(shí)現(xiàn)剪裁、縫合、粘貼等工序全自動化以及全流程數(shù)字化管理。
考核指標(biāo):研制出鞋/服生產(chǎn)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線,每條產(chǎn)線配置不少于5 臺國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人和一套3D 機(jī)器視覺系統(tǒng),產(chǎn)能≥200 件/小時(shí),剪裁、縫合、粘貼誤差≤1mm,產(chǎn)線換型時(shí)間≤ 30min。實(shí)現(xiàn)不少于5 條生產(chǎn)線應(yīng)用示范。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.10 汽車輪轂智能磨拋機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 針對汽車輪轂行業(yè)磨拋?zhàn)詣踊a(chǎn)需求, 研制汽車輪轂智能磨拋機(jī)器人系統(tǒng), 具備滿足全方位磨拋?zhàn)藨B(tài)要求, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人力位混合控制和磨拋量補(bǔ)償?shù)裙δ埽?開發(fā)智能磨拋系統(tǒng)軟件包, 完成表面打磨拋光、去毛刺等作業(yè)。開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):使用國產(chǎn)機(jī)器人的智能磨拋系統(tǒng)不少于100 臺套; 機(jī)器人負(fù)載能力≥50kg,重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.1mm,機(jī)器人腕端( 五軸) 運(yùn)動范圍≥360°; 打磨力控制精度優(yōu)于2N; 打磨效率提升30% 以上。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.11 面向有色金屬澆鑄過程的機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 針對有色金屬冶煉澆鑄過程自動化操作的實(shí)際需求, 研究基于視覺識別、力覺感知的機(jī)器人操作控制等技術(shù); 研制面向澆鑄、扒渣和鑄錠碼垛等工序的特種機(jī)器人, 實(shí)現(xiàn)有色金屬溶液澆鑄、扒渣和鑄錠碼垛等過程的實(shí)時(shí)感知、快速識別和精準(zhǔn)操作等機(jī)器人智能化作業(yè); 構(gòu)建金屬澆鑄全生產(chǎn)流程的智能機(jī)器人作業(yè)生產(chǎn)線, 并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo): 研制出可支持不少于3 種有色金屬鑄錠過程的機(jī)器人化生產(chǎn)線; 機(jī)械臂不少于6 個(gè)自由度, 定位精度優(yōu)于1cm, 最大速度≥0.5m/s; 機(jī)器人作業(yè)操作適應(yīng)溫度≥500℃, 負(fù)載≥ 50kg; 處理后的氧化渣中主金屬含量≤10%; 金屬錠平整度> 90% ,單個(gè)鑄錠模具機(jī)器人扒渣和切削毛刺處理時(shí)間≤3min。每條生產(chǎn)線國產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)量不少于6 臺套, 應(yīng)用示范生產(chǎn)線不少于3 條。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.12 面向鍛造行業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線
研究內(nèi)容: 針對汽車零配件鍛壓生產(chǎn)制造過程中的高溫、振動、噪音、作業(yè)環(huán)境差、危險(xiǎn)性高、勞動強(qiáng)度大等問題, 突破多自由度夾具設(shè)計(jì)、沖擊與振動吸收、故障診斷與高溫防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù), 開展多機(jī)器人多級聯(lián)動的協(xié)調(diào)操作與控制研究, 研制集制坯、成型、精整、沖孔與檢測制造過程于一體的全自動鍛壓機(jī)器人生產(chǎn)線。
考核指標(biāo):構(gòu)建機(jī)器人自動化鍛壓生產(chǎn)線,生產(chǎn)工作節(jié)拍<10 秒/件,機(jī)器人末端執(zhí)行器承受鍛件溫度800~1200℃,夾持精度優(yōu)于±1mm 。每條生產(chǎn)線配置國產(chǎn)機(jī)器人不少于4 臺套, 在典型企業(yè)開展不少于4 條生產(chǎn)線的應(yīng)用示范。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.13 鈑金制造機(jī)器人智能化生產(chǎn)線及應(yīng)用示范
研究內(nèi)容: 面向鈑金行業(yè)多品種小批量的快速切換、可靠生產(chǎn)需求, 研制高柔性鈑金加工制造機(jī)器人系統(tǒng)及智能化生產(chǎn)線, 實(shí)現(xiàn)自動更換工裝、自動更換模具、離線編程、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能, 并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo): 研制出鈑金制造機(jī)器人智能化生產(chǎn)線, 實(shí)現(xiàn)20 種以上產(chǎn)品生產(chǎn),不同產(chǎn)品生產(chǎn)程序切換完成時(shí)間≤2s ,全部配套設(shè)備切換完成時(shí)間≤10min;離線編程時(shí)間≤30min,自動更換工裝和模具的時(shí)間≤5min; 生產(chǎn)效率比人工生產(chǎn)提高30% 以上, 良品率≥99% 。國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)量不少于50 臺套,應(yīng)用示范生產(chǎn)線不少于5 條。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.14 面向電商的無人化倉儲物流機(jī)器人系統(tǒng)及應(yīng)用示范
研究內(nèi)容: 針對電商大規(guī)模無人化倉儲物流需求, 研制快速移動的物流搬運(yùn)機(jī)器人、高速自動碼跺機(jī)器人、靈巧作業(yè)的物流分揀機(jī)器人和包裝機(jī)器人等;研究多傳感器融合的物品/包裹快速識別和測量技術(shù);研究基于云端的多機(jī)器人智能調(diào)度與優(yōu)化技術(shù); 研究適用于上千種貨物品類的高密度自動存儲系統(tǒng); 構(gòu)建電商無人化倉儲物流中心, 實(shí)現(xiàn)物流拆包、入庫、出庫、分揀、搬運(yùn)和包裝等自動化作業(yè), 開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo): 構(gòu)建不小于30000 平方米的電商無人化倉儲物流中心,配置不少于100 臺國產(chǎn)物流搬運(yùn)機(jī)器人、不少于15 臺國產(chǎn)碼跺、分揀和包裝機(jī)器人、不低于10000 個(gè)托盤存儲能力的高密度自動化立體貨倉、不少于5條具有貨物稱重及體積測量與掃描功能的智能化高速輸送線;可同時(shí)存儲不少于2000 種不同規(guī)格和類型的貨物,可處理訂單量≥10000 單/天。申請不少于10 項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.15 面向大型立面維護(hù)的作業(yè)機(jī)器人與應(yīng)用示范
研究內(nèi)容:面向石化儲罐、船舶、鍋爐等大型立面維護(hù)需求, 研制高負(fù)載、曲面自適應(yīng)靈活爬壁機(jī)器人及維護(hù)作業(yè)功能模塊, 開發(fā)智能作業(yè)信息管理系統(tǒng),研制大型立面維護(hù)作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人除銹、噴漆、檢測、除海生物等作業(yè), 以及無污染的廢物回收。
考核指標(biāo): 研制出大型立面維護(hù)作業(yè)機(jī)器人, 機(jī)器人重量< 65kg, 機(jī)器人載重自重比不低于2, 機(jī)器人最大運(yùn)動速度≥ 8m/min, 最大越障高度≥20mm; 開展除銹、噴漆、檢測、除海生物等作業(yè),機(jī)器人防水、防塵、防爆等能力達(dá)到行業(yè)規(guī)定等級, 作業(yè)效果符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 作業(yè)效率為人工的2 倍以上。實(shí)現(xiàn)50 臺套以上推廣應(yīng)用。
有關(guān)說明: 由企業(yè)牽頭申報(bào)。