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)》和《中國制造2025》等規(guī)劃,國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動(dòng)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2019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(dòng)/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(chǔ)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(tái),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),創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域,推進(jìn)國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程; 突破服務(wù)機(jī)器人行為輔助技術(shù)、云端在線服務(wù)及平臺(tái)技術(shù), 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(tái)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高性能仿生足式機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向室外復(fù)雜地形足式機(jī)器人自主魯棒靈活移動(dòng)需求,研究快速跑跳運(yùn)動(dòng)機(jī)理與方法、仿生腿足機(jī)構(gòu)、高爆發(fā)高功率密度電機(jī)驅(qū)動(dòng)、未知擾動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡控制、復(fù)雜環(huán)境感知與運(yùn)動(dòng)控制等技術(shù),研制仿生雙足、四足、六足機(jī)器人樣機(jī),實(shí)現(xiàn)室外自然地形快速穩(wěn)定跑跳運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制仿生雙足、四足、六足機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)室外草地、坡地、雪地等多種地形的穩(wěn)定行走,單位里程能耗達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平,具備抗未知外力擾動(dòng)能力。雙足機(jī)器人:最快速度不低于 6km/h,無纜連續(xù)測試距離不低于 1km;四足機(jī)器人:最快速度不低于 10km/h,最大爬坡角度不低于 20°,最大跨越高度不低于 0.3m,無纜連續(xù)測試距離不低于 5km;六足機(jī)器人:負(fù)載不低于 1000kg,最大爬坡角度不低于 35°,最大跨越寬度不低于 1m,最大越障高度不低于 1m,最大續(xù)航里程不低于 12km。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)表高水平論文不少于 5 篇,申請(qǐng)/獲得不少于 10 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.2機(jī)器人仿生攀附機(jī)理與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
研究內(nèi)容:面向機(jī)器人仿生攀爬與附著前沿技術(shù),研究生物在不同表面介質(zhì)下的附著機(jī)理,開展新型仿生附著機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì),研制新型仿生附著裝置;研究仿生攀附運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 仿生攀爬步態(tài)、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性與驅(qū)動(dòng)控制,研制仿生攀附機(jī)器人驗(yàn)證平臺(tái),在復(fù)雜表面實(shí)現(xiàn)攀附運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制不少于 3 種仿生附著裝置和相應(yīng)的仿生機(jī)器人驗(yàn)證平臺(tái),實(shí)現(xiàn)在不同表面介質(zhì)下、不同表面狀況下的攀爬行走,攀爬斜面不低于40°,具有轉(zhuǎn)彎、前行、后退等行走能力,附著力和攀附機(jī)構(gòu)重量比值優(yōu)于 5。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)表高水平論文不少于 5 篇,申請(qǐng)/獲得不少于 10 項(xiàng)發(fā)明專利。
1.3靶向藥物輸送場控微納機(jī)器人
研究內(nèi)容:研究微納機(jī)器人場驅(qū)動(dòng)機(jī)理與控制技術(shù),研究微納米尺度場控機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制造技術(shù),研究微納機(jī)器人對(duì)細(xì)胞、基因和靶向藥物等微小目標(biāo)體的抓取/裝載、釋放控制技術(shù)以及生物活體中的靶向藥物遞送;研制場控微納操作機(jī)器人集成樣機(jī)系統(tǒng),結(jié)合典型應(yīng)用開展驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制不少于 3 類不同場機(jī)理驅(qū)動(dòng)的微納機(jī)器人,運(yùn)動(dòng)自由度不少于 4 個(gè),體外實(shí)驗(yàn)定位精度優(yōu)于 500nm, 實(shí)現(xiàn)微納機(jī)器人的制造、靶向藥物裝載和投遞等功能。至少針對(duì) 1 種場驅(qū)動(dòng)方式開展小鼠、斑馬魚等生物活體試驗(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)表高水平論文不少于 5 篇,申請(qǐng)/獲得不少于 10 項(xiàng)發(fā)明專利。
2.共性技術(shù)
2.1面向服務(wù)和工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用多指靈巧手
研究內(nèi)容:面向服務(wù)與工業(yè)機(jī)器人靈巧操作需求,研究靈巧手的仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、伺服驅(qū)動(dòng)、力感知與智能控制、多 指協(xié)調(diào)與靈巧操作等關(guān)鍵技術(shù),研制低成本、實(shí)用化的剛性多指靈巧手,實(shí)現(xiàn)典型工件/工具的操作;研究靈巧手的多關(guān)節(jié)柔性機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)和智能控制技術(shù),研制高靈活度的柔性多指靈巧手,實(shí)現(xiàn)典型物品的靈巧操作;面向?qū)嶋H應(yīng)用場景進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制低成本、實(shí)用的剛性多指靈巧手和柔性多指靈巧手不少于5種,完成推廣應(yīng)用不少于50臺(tái)。剛性多指靈巧手:抓取重量不低于2kg;柔性多指靈巧手:實(shí)現(xiàn)對(duì)不少于10種柔性/易碎物品的操作,抓取重量不低于1kg。發(fā)表高水平論文5篇,申請(qǐng)/獲得不少于10項(xiàng)發(fā)明專利。
2.2機(jī)構(gòu)/驅(qū)動(dòng)/感知/控制一體化機(jī)器人關(guān)節(jié)
研究內(nèi)容:面向工業(yè)制造業(yè)、社會(huì)服務(wù)業(yè)中的智能協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用需求,研制國產(chǎn)化機(jī)構(gòu)/驅(qū)動(dòng)/感知/控制一體化、模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié),研究伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、高精度諧波傳動(dòng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、多類型編碼器高精度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合、模塊化一體化集成等技術(shù),實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)通訊、關(guān)節(jié)力/力矩保護(hù)等功能; 并在協(xié)作機(jī)械臂上開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):研制不少于 4 種型號(hào)系列一體化關(guān)節(jié),性能指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平;搭建 4 種型號(hào) 6 自由度以上協(xié)作機(jī)械臂,具有非預(yù)期碰撞條件下安全保護(hù)功能,實(shí)現(xiàn)500 臺(tái)套一體化關(guān)節(jié)的應(yīng)用示范。申請(qǐng)不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
2.3機(jī)器人環(huán)境建模與導(dǎo)航定位專用芯片及軟硬件模組
研究內(nèi)容:針對(duì)機(jī)器人環(huán)境建模、導(dǎo)航定位對(duì)低功耗、高運(yùn)算能力、高處理效率等軟硬件的需求,研究高性能異構(gòu)多核芯片和硬件運(yùn)算加速器的集成及核心軟硬件模組技術(shù), 研制面向環(huán)境建模與導(dǎo)航定位的機(jī)器人專用芯片,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人視覺處理、環(huán)境建模、定位導(dǎo)航等算法,并在不同類型機(jī)器人產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):提供專用 SoC芯片和軟硬件模塊化組件及SDK 開發(fā)包;支持單(多)目視覺、激光導(dǎo)航算法的芯片化。實(shí)現(xiàn)在 5 種以上不同類型機(jī)器人產(chǎn)品中的應(yīng)用示范;實(shí)現(xiàn)芯片或核心模組應(yīng)用不少于 20 萬片(套)。
2.4工業(yè)機(jī)器人高精度在線校準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)
研究內(nèi)容:針對(duì)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場在線高精度校準(zhǔn)需求,研究適合工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的機(jī)器人在線校準(zhǔn)方法;研制工業(yè)機(jī)器人在線校準(zhǔn)系統(tǒng)樣機(jī),完成工業(yè)現(xiàn)場適應(yīng)性測試與驗(yàn)證, 并在工業(yè)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人在線校準(zhǔn)應(yīng)用。
考核指標(biāo):建立工業(yè)機(jī)器人在線校準(zhǔn)系統(tǒng) ,在10m×10m×10m 范圍內(nèi),三維位置測量精度優(yōu)于±0.01mm , 姿態(tài)角度測量精度優(yōu)于±0.01° ;開發(fā)工業(yè)機(jī)器人在線校準(zhǔn)軟件,三維位置校準(zhǔn)精度優(yōu)于±0.1mm ,姿態(tài)校準(zhǔn)精度優(yōu)于±0.1°。實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用不少于 10 套。
2.5基于視覺與電子皮膚的機(jī)器人安全控制技術(shù)
研究內(nèi)容:面向機(jī)器人安全控制的共性關(guān)鍵技術(shù)需求,研究基于視覺的作業(yè)空間快速三維重建算法、安全區(qū)域動(dòng)態(tài)設(shè)定、侵入體實(shí)時(shí)識(shí)別以及碰撞判斷算法等技術(shù);研究具有新型傳感方式的機(jī)器人電子皮膚,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的包裹和穿戴,研究基于電子皮膚的碰撞檢測與機(jī)器人的柔順控制技術(shù)。在工業(yè)現(xiàn)場開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制基于視覺的機(jī)器人安全控制系統(tǒng),視野
范圍大于 50m2,檢測分辨率優(yōu)于 10mm×10mm×10mm ,響應(yīng)時(shí)間優(yōu)于 500ms;研制具有力反饋功能的電子皮膚,最小碰撞力檢測優(yōu)于 0.5N,響應(yīng)時(shí)間優(yōu)于 10ms。與機(jī)器人控制器配合使用,符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。基于視覺的機(jī)器人安全控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)場景示范應(yīng)用 20 套以上,穿戴安全電子皮膚的工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)應(yīng)用 50 套以上。
2.6水下機(jī)器人近底精細(xì)目標(biāo)檢測與避障控制共性技術(shù)
研究內(nèi)容:面向水下機(jī)器人在海山、海溝、洋中脊等區(qū)域復(fù)雜環(huán)境下的目標(biāo)搜索、環(huán)境監(jiān)控自主作業(yè)需求,研究典型海區(qū)海底環(huán)境特征識(shí)別技術(shù),研究水下復(fù)雜環(huán)境中動(dòng)態(tài)、高精度精細(xì)目標(biāo)檢測技術(shù),研究水下機(jī)器人深海近底高速運(yùn)動(dòng)下自主避障與規(guī)劃控制技術(shù)。結(jié)合典型水下機(jī)器人平臺(tái)開展共性技術(shù)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出水下機(jī)器人深海近底復(fù)雜環(huán)境精細(xì)目標(biāo)檢測與快速避障控制系統(tǒng),在近底 1m 內(nèi)且航速不低于 6kn 情況下,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)視覺檢測分辨率優(yōu)于 2cm×2cm 、自主運(yùn)動(dòng)與避障實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。發(fā)表高水平論文不少于 5 篇,申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
3.關(guān)鍵技術(shù)與裝備
3.1重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施 FAST 運(yùn)行維護(hù)作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì) 500 米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)的激光靶標(biāo)、索驅(qū)動(dòng)鋼絲繩與滑車、饋源接收機(jī)、液壓促動(dòng)器、 饋源艙位姿測量、環(huán)境監(jiān)測與整治等運(yùn)行維護(hù)需求,研制系列化運(yùn)行維護(hù)作業(yè)機(jī)器人及支撐系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大坡度、高落差下球反射面的激光靶標(biāo)維護(hù)、坡面植被清理、驅(qū)動(dòng)纜索與滑車的巡檢維護(hù)、饋源接收機(jī)拆裝搬運(yùn)、饋源艙位姿測量、促 動(dòng)器自動(dòng)化維護(hù)、干擾自動(dòng)檢測、周界安防等作業(yè),并開展 現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):滿足 FAST 工程運(yùn)行維護(hù)要求,提供支撐保障。其中:單個(gè)激光靶標(biāo)的清潔、更換和標(biāo)校調(diào)整等完成時(shí)間優(yōu)于 6h;完成單條鋼索及其上滑車等零部件檢查的時(shí)間優(yōu)于 8h;饋源接收機(jī)拆裝搬運(yùn)機(jī)器人指標(biāo)體系滿足饋源接收機(jī)拆裝搬運(yùn)要求;主動(dòng)反射面下植被維護(hù)機(jī)器人指標(biāo)體系滿足FAST 工程植被清整要求;FAST 智能化測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)饋源艙全天候測量;促動(dòng)器自動(dòng)化維護(hù)平臺(tái)具備至少 50 臺(tái)/天的流水維護(hù)能力;無線電干擾自動(dòng)監(jiān)測站具有光纖通訊、多臺(tái)站協(xié)同干擾監(jiān)測、數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別、定位、實(shí)時(shí)預(yù)警等功能;核心區(qū)周界安防智能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多個(gè)入侵事件識(shí)別、定位功能。
3.2大跨度橋梁檢測作業(yè)機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向大跨度橋梁的檢測需求,重點(diǎn)開展橋面、纜索和橋梁下部結(jié)構(gòu)等檢測技術(shù)研究,研制長臂展高柔性橋梁表面檢測、橋梁主纜和拉索攀爬檢測、橋梁下部結(jié)構(gòu)水下檢測等機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)對(duì)橋底主梁表面缺陷的圖像獲取和檢測、纜索 PE 外觀損傷和拉索內(nèi)部鋼絲腐蝕斷絲等缺陷及主纜索夾滑移的檢測和識(shí)別、樁基破損和露筋及沖刷深度的檢測識(shí)別,開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大跨度橋梁檢測作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng),形成系列化技術(shù)專利,根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。橋梁表面檢測機(jī)器人:可檢測鋼箱梁橋底 5mm(長)×5mm(寬)表面損傷,混凝土橋底 0.1mm(寬)×10mm (長)裂紋或直徑 3mm 的凹坑;纜索橋梁檢測機(jī)器人:適應(yīng)索徑直徑 50~200mm,纜索最大傾斜角度 90°,自由段纜索檢測單次長度大于 400m,外部 PE 檢測精度優(yōu)于 0.5mm(寬)×0.5mm (長),自由段可檢出單根斷絲,錨固段可檢出 5%金屬截面積損失;橋梁主纜檢測機(jī)器人:具有跨越索夾障礙和檢測外觀破損功能,表面裂紋檢測精度 0.5mm,索夾滑移檢測精度 5mm;橋梁下部結(jié)構(gòu)水下檢測機(jī)器人:下水深度優(yōu)于 50m,水下成像分辨率優(yōu)于4mm。
3.3大直徑長引水隧洞水下檢測機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì)大型和特大型水電站、大型引水工程中的大直徑長引水隧洞定期檢測的重大需求,研究機(jī)器人水下運(yùn)動(dòng)與載荷匹配、水下動(dòng)靜密封與特殊環(huán)境適應(yīng)、超遠(yuǎn)程運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)械手精細(xì)作業(yè)、超長水下高壓供電與臍帶纜安全釋放回收、光學(xué)與聲納融合集成精細(xì)檢測等技術(shù);研制大直經(jīng)長引水隧道多功能水下檢測機(jī)器人,開展在水狀況下的隧道洞缺陷檢測,并在南水北調(diào)等重大工程中開展應(yīng)用驗(yàn)證。考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大直徑長引水隧
洞水下檢測機(jī)器人系統(tǒng),形成系列化技術(shù)專利,根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。機(jī)器人水下耐壓不小于 3MPa;機(jī)器人手臂搭載工具,實(shí)現(xiàn)近距離精細(xì)化檢測; 配備車載臍帶絞車,電纜長度不低于 25km,實(shí)現(xiàn)零浮力布放與回收;支持高清攝像機(jī)、圖像聲納、水下激光成像雷達(dá)等多功能任務(wù)模塊,實(shí)現(xiàn)裂縫、塌方、掉塊、露筋等隧洞缺陷檢測,檢測裂縫最小寬度小于 3mm,檢測掉塊最小面積小于 10cm2 。
3.4機(jī)場跑道道面安全檢測機(jī)器人
研究內(nèi)容:針對(duì)民航機(jī)場對(duì)跑道道面形貌特征、強(qiáng)度特性、異物障礙等安全檢測需求,研究機(jī)器人在不同環(huán)境條件下道面紋理采集與形貌表征、道面抗滑性與耐久性檢測、道面外來異物識(shí)別與自主回收、機(jī)器人檢測路徑規(guī)劃與智能控制等關(guān)鍵技術(shù),研制民航跑道道面安全檢測機(jī)器人系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)場道面的高效檢測,進(jìn)行道面質(zhì)量評(píng)估與危險(xiǎn)預(yù)警,并開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)場跑道道面安全檢測機(jī)器人系統(tǒng),形成系列化技術(shù)專利,根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。具有在多種環(huán)境條件下的道面安全檢測能力,檢測載荷不少于 3 類;道面裂縫檢測精度優(yōu)于 1mm;道面外來異物有效檢出率不低于 95%;道面抗滑系數(shù)測試誤差不超過 5%,滑跑區(qū)連續(xù)測試區(qū)域覆蓋度不低于 90%;路面淺層強(qiáng)度檢測深度不小于 5cm,深度誤差優(yōu)于 5%;道面狀況(雨/雪/冰/橡膠污染等)檢測準(zhǔn)確率 100%。實(shí)現(xiàn)不少于 10 臺(tái)套的應(yīng)用驗(yàn)證。
3.5面向國家石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫安全的儲(chǔ)罐檢測機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向國家石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫大型儲(chǔ)油罐安全檢測的需求,開展儲(chǔ)罐底板和罐壁腐蝕在油檢測技術(shù)研究,研制具有吸附、定位、導(dǎo)航等功能的大型儲(chǔ)罐檢測機(jī)器人系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐在油檢測與安全評(píng)價(jià),并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型儲(chǔ)罐腐蝕檢測機(jī)器人系統(tǒng),形成系列化技術(shù)專利,根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。檢測機(jī)器人實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐底板和罐壁厚度測量與腐蝕量化檢測,在油檢測速度不低于 5m/min, 最大越障高度不低于 20mm,防水、防油、防爆達(dá)到行業(yè)規(guī)定等級(jí);無固體沉積物條件下,對(duì)于 8~20mm 的碳鋼底板和罐壁,壁厚測量精度優(yōu)于 0.1mm,可檢測出 JB/T 10765 中規(guī)定的底板下表面壁厚 20%深的人工缺陷;在固體沉積物厚度為 200mm 條件下,可檢測出底板不小于 20%的壁厚減薄量, 測量精度優(yōu)于 1mm。提出大型常壓儲(chǔ)罐底板安全評(píng)價(jià)方法, 制(修)訂國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1 項(xiàng);實(shí)施檢測應(yīng)用的國家戰(zhàn)略儲(chǔ)備基地不少于 2 個(gè)。
3.6涉核裝置事故應(yīng)急處置機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:面向涉核裝置事故應(yīng)急處置和作業(yè)需求,研究強(qiáng)輻射條件下機(jī)電安全防護(hù)、實(shí)時(shí)圖像采集與信息傳輸、大負(fù)載低超調(diào)多自由度機(jī)械臂、高剛度混聯(lián)切削、自主規(guī)劃與遠(yuǎn)程控制等關(guān)鍵技術(shù);研制涉核裝置事故應(yīng)急處置的搬運(yùn)和拆解機(jī)器人,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的涉核裝置事故應(yīng)急處置機(jī)器人系統(tǒng),形成系列化技術(shù)專利,根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。應(yīng)急處置機(jī)器人,耐輻射劑量率不低于 100Gy/h,累計(jì)總劑量不低于 1000Gy。搬運(yùn)機(jī)器人:具備移動(dòng)、抓取、爬坡、避障、越障等功能,最大爬坡坡度不低于 30°,抓取搬運(yùn)重量不低于 800kg,夾持力超調(diào)量不高于 5%,遙控距離不低于 2km;拆解機(jī)器人:最大切割厚度不低于 15mm,空間重復(fù)定位精度±0.02mm 。
3.7微器件機(jī)器人檢測裝配一體化系統(tǒng)
研究內(nèi)容:面向微機(jī)電系統(tǒng)與微器件中不規(guī)則形狀、易變形微小部件高精度裝配與測量需求,研究微器件的高精度快速定位、位姿測量及對(duì)準(zhǔn)、視覺伺服控制、裝配協(xié)調(diào)控制等關(guān)鍵技術(shù),研制微器件機(jī)器人檢測裝配一體化系統(tǒng),結(jié)合典型微器件的精密組裝與檢測實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人系統(tǒng),形成系列化技術(shù)專利,根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。微器件機(jī)器人檢測裝配一體化系統(tǒng)裝配效率提升
50%以上。
3.8畜禽類肉品高效精準(zhǔn)機(jī)器人自主分割系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì)我國畜禽肉分割效率低、損耗多、肉品容易污染及無法溯源等問題,研究快速、精準(zhǔn)分割控制技術(shù), 基于視覺、力覺的識(shí)別與定位技術(shù),研制畜禽類肉品機(jī)器人自主精準(zhǔn)分割系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)掃描、快速自主剔骨、肉品追溯等功能,研制基于國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的畜禽類肉品機(jī)器人自主精準(zhǔn)分割工作站,并基于該工作站研發(fā)畜禽肉自主分割生產(chǎn)線,在國內(nèi)大型畜禽肉分割企業(yè)開展綜合應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人系統(tǒng),形成系列化技術(shù)專利,提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。畜禽類肉品機(jī)器人自主精準(zhǔn)分割工作站胴體剔肉率高于 95%, 合格率大于 98%,分割操作工序減少 30%,畜禽肉品分割速度提高 100%,損耗率降低 75%;畜禽類肉品高效精準(zhǔn)機(jī)器人自主分割生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)畜禽肉品分割全程自動(dòng)化作業(yè),每條禽類分割線作業(yè)效率不小于 10000 只/小時(shí),畜類分割線作業(yè)效率不小于 1500 頭/小時(shí)。在國內(nèi)大型畜禽肉分割企業(yè)完成4條以上生產(chǎn)線的應(yīng)用驗(yàn)證,每條生產(chǎn)線應(yīng)用國產(chǎn)機(jī)器人不少于 10 臺(tái)套,形成我國畜禽肉分割機(jī)器人作業(yè)體系行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 2 項(xiàng)。
3.9發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金構(gòu)件修復(fù)及磨拋機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:面向發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金構(gòu)件損傷修復(fù)需求,研究構(gòu)件表面變形、區(qū)域隨機(jī)狀態(tài)下的損傷部位識(shí)別、修復(fù)及磨拋等技術(shù),研究修復(fù)/磨拋熱變形及應(yīng)變?cè)诰€視覺表征評(píng)估方法,突破多源參數(shù)在線補(bǔ)償控制、基于力控-位置數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)磨拋、熔敷/磨拋軌跡規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù);研制快速修復(fù)及磨拋機(jī)器人加工系統(tǒng),并開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):采用國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人開發(fā)修復(fù)及磨拋機(jī)器人加工系統(tǒng)樣機(jī) 1 套,形成系列化技術(shù)專利,提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系;開發(fā)智能磨拋軟件 1 套。修復(fù)成形效率不低于 600cm3/h,變形誤差優(yōu)于 0.8%,磨拋表面誤差優(yōu)于0.05mm,修復(fù)后抗拉強(qiáng)度、疲勞性能等指標(biāo)不低于母材的90%。實(shí)現(xiàn) 2 種以上典型件修復(fù)及磨拋的應(yīng)用驗(yàn)證;形成修復(fù)工藝標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范 1 套。
3.10復(fù)雜狹窄艙內(nèi)結(jié)構(gòu)探測清除作業(yè)機(jī)器人
研究內(nèi)容:針對(duì)大型復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品裝配、檢修過程中復(fù)雜狹窄艙內(nèi)多余物檢測難度大、效率低、失誤率高的難題,研究機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、探測軌跡自主規(guī)劃、多余物自動(dòng)識(shí)別和抓取等技術(shù);研制復(fù)雜艙內(nèi)多余物探測和清除作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多余物探測、識(shí)別和排除,并開展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制復(fù)雜狹窄艙內(nèi)多余物探測及清除機(jī)器人系統(tǒng) 1 套。機(jī)器人手臂直徑不超過 50mm,可伸入長度不低于 2m,負(fù)載不低于 1kg,最大彎曲角度 90°、半徑不大于400mm,可識(shí)別和清理的多余物不少于 3 種,多余物自動(dòng)識(shí)別準(zhǔn)確率不低于 90%。完成不少于 2 種場景的應(yīng)用驗(yàn)證。
3.11近距離放療微創(chuàng)機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì)顱頜面、肝部與肺部等晚期惡性腫瘤、復(fù)發(fā)性腫瘤等疾病放療存在的手術(shù)進(jìn)程周期長、多次照射、影像偏移等問題,重點(diǎn)研究多模態(tài)影像數(shù)據(jù)融合、靶區(qū)自動(dòng)識(shí)別、放射性粒子布源規(guī)劃、術(shù)中可視化導(dǎo)引、放療操作臂定位與控制等技術(shù);研制面向顱頜面、肝部與肺部等近距離放療微創(chuàng)機(jī)器人系統(tǒng),開展模型及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
考核指標(biāo):研制近距離放療微創(chuàng)機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。手術(shù)圖像導(dǎo)引系統(tǒng)定位精度優(yōu)于 0.5mm,機(jī)器人在手術(shù)圖像導(dǎo)引系統(tǒng)下定位精度優(yōu)于 1.5mm,粒子布源偏差度不大于 5%;具有自主導(dǎo)航、主從控制等多種作業(yè)模式;建立放療過程安全性與有效性評(píng)估體系、機(jī)器人操作流程及規(guī)范;完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不少于 10例。申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
3.12平衡障礙患者康復(fù)機(jī)器人
研究內(nèi)容:針對(duì)平衡障礙患者康復(fù)過程中環(huán)境單一、個(gè)性化不足、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量化評(píng)估缺失等問題,重點(diǎn)研究康復(fù)機(jī)器人構(gòu)型、運(yùn)動(dòng)環(huán)境仿真、平衡障礙量化評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、個(gè)性化康復(fù)處方生成等技術(shù);研制平衡障礙患者康復(fù)機(jī)器人,開展臨床試驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制平衡障礙患者康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系;系統(tǒng)能夠模擬平路、臺(tái)階、山路、沙灘等場景;足底力量測量精度優(yōu)于 0.5N,動(dòng)作捕捉精度優(yōu)于 2mm,可實(shí)時(shí)監(jiān)測患者姿態(tài)、肌電等信息;建立平衡障礙康復(fù)安全性及量化評(píng)估體系;完成患者臨床試驗(yàn)不少于 10 例。申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
3.13面向消化道等基于實(shí)時(shí)顯微成像診療一體化手術(shù)
機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì)中國早期癌癥診斷率低導(dǎo)致癌癥死亡率高的問題,重點(diǎn)研究多自由度操作機(jī)構(gòu)與自適應(yīng)控制、成像探針力感知與控制、多模影像融合、控制單元-實(shí)時(shí)顯微成像一體化協(xié)同、手術(shù)工具集成等技術(shù);研制面向消化道等早期癌癥的診療一體化手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),開展模型及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
考核指標(biāo):研制面向消化道等早期癌癥的診療一體化手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系;診療工具直徑不大于 10mm,具有可更換功能;淺表顯微成像分辨率優(yōu)于 5μm,顯微圖像拼接面積大于 25mm2, 立體顯微圖像成像深度大于 2mm;建立全手術(shù)過程的安全性與有效性評(píng)估體系、機(jī)器人手術(shù)操作流程及規(guī)范;完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不少于 10 例。申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
3.14飛秒激光微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì)口腔、咽喉等軟組織切除手術(shù)視野受限、術(shù)區(qū)暴露程度差、周圍神經(jīng)血管密集、危險(xiǎn)性高等問題,重 點(diǎn)研究飛秒激光刀機(jī)器人操控精準(zhǔn)病灶切除、狹小空間三維實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控與實(shí)時(shí)檢測、機(jī)器人自動(dòng)縫合以及人體突發(fā)生理動(dòng)作應(yīng)急安全保護(hù)等技術(shù);研制飛秒激光微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),開展模型和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
考核指標(biāo):研制飛秒激光微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系;系統(tǒng)具備在狹小空間內(nèi)的三維圖像實(shí)時(shí)獲取、導(dǎo)航定位、精準(zhǔn)切除及自動(dòng)縫合等功能。導(dǎo)航定位精度優(yōu)于 0.5mm;飛秒激光刀病灶切割精度優(yōu)于 20μm 、軸向偏差不大于 1°;建立全手術(shù)過程的安全性與有效性評(píng)估體系、機(jī)器人手術(shù)操作流程及規(guī)范;完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不少于 10 例。申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
3.15多器械協(xié)同遞送心血管支架植入手術(shù)機(jī)器人
研究內(nèi)容:研究具有多器械協(xié)同遞送功能的心血管支架植入手術(shù)機(jī)器人設(shè)計(jì)方法;研究手術(shù)器械操作的精確力覺感知、實(shí)時(shí)反饋與安全性機(jī)制、動(dòng)態(tài)心臟環(huán)境下多模態(tài)影像數(shù)據(jù)融合以及實(shí)時(shí)力感數(shù)據(jù)融合、術(shù)中器械的精準(zhǔn)定位和預(yù)測控制及智能化導(dǎo)引控制、術(shù)中影像和控制信息流近程/遠(yuǎn)程雙向?qū)崟r(shí)傳輸接口與實(shí)現(xiàn)等技術(shù);研制心血管支架植入手術(shù)機(jī)器人,開展模型與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
考核指標(biāo):研制多器械協(xié)同遞送心血管支架植入手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系;同時(shí)協(xié)同遞送不少于 2 種器械;心臟跳動(dòng)情況下,基于圖像數(shù)據(jù)信息的器械定位精度優(yōu)于 1mm;在機(jī)器人輔助工作狀態(tài)下,手術(shù)器械的操控推送精度優(yōu)于 0.5mm;手術(shù)機(jī)器人軸向推進(jìn)力感的檢測精度優(yōu)于 0.1N;建立全手術(shù)過程的安全性與有效性評(píng)估體系、機(jī)器人手術(shù)操作流程及規(guī)范;完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不少于 10 例。申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
3.16人工耳蝸微創(chuàng)植入機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì)人工耳蝸植入手術(shù)創(chuàng)傷大、精度低、手術(shù)視野小等問題,研究人工耳蝸微創(chuàng)植入機(jī)構(gòu)與控制、電極植入通道自動(dòng)規(guī)劃、自動(dòng)鉆制、電極植入等技術(shù),研制人工耳蝸微創(chuàng)植入機(jī)器人系統(tǒng),制訂機(jī)器人手術(shù)操作流程與規(guī)范,進(jìn)行手術(shù)療效評(píng)價(jià),并開展模型及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制人工耳蝸微創(chuàng)植入機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系;具有精細(xì)力控制功能,力控制最小分辨率優(yōu)于 0.5N;建立全手術(shù)過程的安全性與有效性評(píng)估體系、機(jī)器人手術(shù)操作流程及規(guī)范;完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不少于 10 例。申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
3.17人機(jī)協(xié)同開顱手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:面向神經(jīng)外科開顱手術(shù)的臨床需求,研究顱骨術(shù)區(qū)不規(guī)則復(fù)雜結(jié)構(gòu)力學(xué)特性、工具器械與生物組織交互作用建模、術(shù)前手術(shù)規(guī)劃與術(shù)中實(shí)時(shí)導(dǎo)航、基于虛擬約束與穩(wěn)定手術(shù)切削相融合的人機(jī)協(xié)同共享控制、手術(shù)操作意圖識(shí)別與預(yù)測、顱鉆/銑切削邊界失穩(wěn)失速狀況下的安全交互控制等技術(shù);研制人機(jī)協(xié)同開顱手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),開展模型及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制人機(jī)協(xié)同開顱手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)任務(wù)需求提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系;導(dǎo)航系統(tǒng)空間定位精度優(yōu)于 0.5mm;力交互最小分辨率優(yōu)于 0.5N;分離硬膜操作末端手術(shù)器械安全活動(dòng)度范圍分級(jí)可控,顱鉆/銑切削邊界失穩(wěn)失速狀況下系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間優(yōu)于 0.2s。建立全手術(shù)過程的安全性與有效性評(píng)估體系、機(jī)器人手術(shù)操作流程及規(guī)范; 完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不少于 10 例。申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
4.應(yīng)用示范
4.1協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)典型應(yīng)用示范
研究內(nèi)容:面向汽車主要零部件裝配對(duì)協(xié)作機(jī)器人柔性作業(yè)的需求,研究高可靠的人機(jī)安全、碰撞檢測、人機(jī)緊密協(xié)調(diào)作業(yè)、快速示教和配置等關(guān)鍵技術(shù);研究人-機(jī)協(xié)同裝配、 多機(jī)器人協(xié)同裝配和柔性作業(yè)等工藝,形成典型工藝庫;研究人機(jī)協(xié)作作業(yè)模式;研制輕量化、低功耗協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)精密裝配、涂漆、檢查等功能,開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):實(shí)現(xiàn) 5 種典型場景應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)不少于 6 自由度國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人 100 臺(tái)套以上示范應(yīng)用。
4.2大場景自主清潔機(jī)器人典型應(yīng)用示范
研究內(nèi)容:面向大型室內(nèi)場所、城市道路等的清潔需求,研究大面積環(huán)境建圖與導(dǎo)航定位、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃和自動(dòng)避障、清潔作業(yè)策略分配和作業(yè)路徑規(guī)劃等技術(shù),研制室內(nèi)外大場景自動(dòng)清潔機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)大面積無人化清潔作業(yè),開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):室內(nèi)清潔機(jī)器人:運(yùn)行速度不低于 0.6m/s, 清潔效率不低于 1200m2/h,續(xù)航時(shí)間不低于 5h,定位精度優(yōu)于±5cm ,通過一體式多功能工作站可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人全自主加水排水和充電,實(shí)現(xiàn) 100 臺(tái)以上應(yīng)用推廣;室外清潔機(jī)器人:清潔效率不低于 3000m2/h,運(yùn)行速度不低于 1m/s,續(xù)航時(shí)間不低于 6h,定位精度優(yōu)于±10cm ,實(shí)現(xiàn) 100 臺(tái)以上應(yīng)用推廣。
4.3石化爆燃等危險(xiǎn)環(huán)境防爆型作業(yè)機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向石油、化工、危爆品生產(chǎn)儲(chǔ)存等高危場所巡檢偵測、救援滅火、應(yīng)急處置等需求,研究有毒、易爆、 高溫、濃煙、復(fù)雜地形等情況下機(jī)器人惡劣環(huán)境適應(yīng)性、自主定位與導(dǎo)航、設(shè)備識(shí)別與儀器儀表智能讀取、多模式人機(jī)交互與遠(yuǎn)程監(jiān)控、自主或半自主應(yīng)急處置作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù); 研制具有自主/半自主作業(yè)與多機(jī)協(xié)作能力的高可靠性、高適應(yīng)性的防爆型作業(yè)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)在石油、化工等典型高危環(huán)境的應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出巡檢、應(yīng)急處置、高倍數(shù)泡沫、排煙、滅火等不少于 5 種防爆型機(jī)器人,達(dá)到石油、化工等高危環(huán)境下作業(yè)防爆等級(jí)要求,防護(hù)等級(jí)優(yōu)于 IP65,適應(yīng)環(huán)境溫度不低于 300℃;機(jī)器人底盤爬坡不小于 40°,越障高度不小于250mm,涉水深度不小于 350mm;處置作業(yè)臂不少于 4 自由度,負(fù)載不低于 25kg。在典型行業(yè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證,推廣應(yīng)用不少于 1000 臺(tái),制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不少于 2 項(xiàng),申請(qǐng)不少于 10項(xiàng)發(fā)明專利。
4.4國產(chǎn)機(jī)器人核心零部件應(yīng)用示范
研究內(nèi)容:面向工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)核心零部件批量應(yīng)用的迫切需求,突破機(jī)器人精密減速機(jī)、伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人控制器等核心零部件的集成及應(yīng)用技術(shù),研制核心零部件全國產(chǎn)化的焊接、搬運(yùn)、噴涂、裝配等機(jī)器人系列產(chǎn)品, 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):研制不少于 5 種規(guī)格、6 自由度及以上關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人,重復(fù)定位精度等指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平;實(shí)現(xiàn)機(jī)器人核心零部件的全國產(chǎn)化,包括基于高速總線的通用型機(jī)器人控制器、高密度伺服電機(jī)和高性能伺服驅(qū)動(dòng)器、高精度 RV 減速器和諧波減速器。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品平均無故障時(shí)間大于 50000h;實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人批量應(yīng)用 300 臺(tái)套以上。
4.5大型農(nóng)業(yè)機(jī)器人智能協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)
研究內(nèi)容:面向國有規(guī)模化農(nóng)場對(duì)大型農(nóng)田作業(yè)機(jī)器人高質(zhì)、高效、精準(zhǔn)作業(yè)的需求,研究雷達(dá)/視覺等多元異構(gòu)傳感信息融合、北斗/慣導(dǎo)組合導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛與避障、路徑規(guī)劃與機(jī)群調(diào)度、多機(jī)協(xié)調(diào)與智能控制等關(guān)鍵技術(shù),研制支撐關(guān)鍵農(nóng)田作業(yè)環(huán)節(jié)的智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人,研發(fā)基于云平臺(tái)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人機(jī)群協(xié)同作業(yè)管控系統(tǒng),在國有規(guī)模化農(nóng)場進(jìn)行應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):研制農(nóng)業(yè)機(jī)器人自動(dòng)駕駛、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)5種 100 套,作業(yè)路徑跟蹤精度±2.5cm ;施肥、播種、噴灑等精準(zhǔn)作業(yè)相對(duì)誤差不超過 5%;開發(fā)智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人機(jī)群作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng) 1 套,支持協(xié)同作業(yè)機(jī)器人不少于 20 臺(tái),示范作業(yè)面積不小于 10 萬畝。
4.6主動(dòng)運(yùn)動(dòng)結(jié)腸檢查機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向結(jié)腸檢查的臨床需求,重點(diǎn)研究結(jié)腸內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)、活檢微操作機(jī)構(gòu)、位姿檢測與控制、路徑規(guī)劃、能源與信息傳遞、基于圖像信息的結(jié)腸區(qū)域三維重構(gòu)等技術(shù);研制主動(dòng)運(yùn)動(dòng)結(jié)腸檢查機(jī)器人,開展安全性、有效 性評(píng)估。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)結(jié)腸檢查機(jī)器人,形成系列化技術(shù)專利,提出所研制機(jī)器人的量化 考核指標(biāo)體系。主動(dòng)運(yùn)動(dòng)結(jié)腸檢查機(jī)器人最大直徑不超過18mm,長徑比小于 2,成像分辨率不低于 1080×720 像素, 機(jī)器人在活體腸內(nèi)前進(jìn) 1.5m 用時(shí)不超過 30min;可完成多次活檢操作,并具有供氣、供水功能;建立主動(dòng)運(yùn)動(dòng)結(jié)腸檢查機(jī)器人的醫(yī)療器械檢測標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,完成患者臨床試驗(yàn)不少于 60 例。整機(jī)申報(bào)醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊(cè)證;申請(qǐng)/獲得不少于5 項(xiàng)發(fā)明專利。
4.7脊髓損傷康復(fù)機(jī)器人
研究內(nèi)容:面向脊髓損傷后個(gè)性化、規(guī)范化康復(fù)治療需求,研究基于脊髓損傷癱瘓患者病理大數(shù)據(jù)的個(gè)性化康復(fù)行為設(shè)計(jì)、基于生理信息的運(yùn)動(dòng)功能分析、功能性電刺激、模塊化行為輔助機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與自適應(yīng)控制等技術(shù);研制脊髓損傷康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng),開展臨床試驗(yàn)及康復(fù)有效性評(píng)價(jià)。
考核指標(biāo):研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的脊髓損傷康復(fù)機(jī)器人,形成系列化技術(shù)專利,提出所研制機(jī)器人的量化指標(biāo)體系。康復(fù)機(jī)器人涵蓋肩、肘、腕、髖、膝、踝等不少于 6 個(gè)關(guān)節(jié)訓(xùn)練模塊,實(shí)現(xiàn)力/力矩反饋及人機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)柔順控制,力感知分辨率優(yōu)于 0.5N,力矩感知分辨率優(yōu)于 0.05N·m ; 具備生理信息接口以及功能電刺激單元;完成患者臨床試驗(yàn)不少于 60 例。整機(jī)申報(bào)醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊(cè)證;申請(qǐng)/獲得不少于 5 項(xiàng)發(fā)明專利。
4.8面向國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人職業(yè)培訓(xùn)的教育機(jī)器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容:針對(duì)國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人操作維護(hù)、安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成等應(yīng)用人才的需求和職業(yè)教育領(lǐng)域缺乏工業(yè)機(jī)器人教學(xué)資源的現(xiàn)實(shí)問題,研制基于國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的編程、操作、二次開發(fā)、集成應(yīng)用等技能知識(shí)的工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和教學(xué)軟件;研發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)資源服務(wù)平臺(tái),建立國產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)基地,在職業(yè)教育領(lǐng)域開展示范應(yīng)用。
考核指標(biāo):覆蓋 5 個(gè)以上主流國產(chǎn)機(jī)器人廠商的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品,研制出國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和教學(xué)軟件不少于 5 套,基于每種機(jī)器人的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)模塊不少于 20 套,實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和教學(xué)軟件分別推廣應(yīng)用 200 套以上;開發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)資源服務(wù)平臺(tái) 1 個(gè),建立國產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)基地 5 個(gè)以上,服務(wù)職業(yè)院校超過 500 家,培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技能人才 1 萬人以上,推廣應(yīng)用國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人100 臺(tái)套以上。
轉(zhuǎn)自:service.most.gov.cn/2015tztg_all/20181206/2802.html