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中國大陸科技部2017年智能機器人重點專項申報指南

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科技產業資訊室 - May 發佈於 2017年8月3日

大陸科技部2017.7.27發佈「智慧型機器人」重點專項2017年專案申報指南;為落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《中國製造2025》等規劃,推動智慧型機器人技術和產業快速發展。
 
「智慧型機器人」重點專項,實施週期為5年(2017-2021年)。
從六個方向部署:
  • 智慧型機器人基礎前瞻技術、
  • 新一代機器人、
  • 關鍵共性技術、
  • 工業機器人、
  • 服務機器人、
  • 特種機器人。
 
從四個層次:基礎前瞻技術類、共性技術類、關鍵技術與裝備類、示範應用類。
 
發佈42條指南,其中,
  • 基礎前瞻技術類指南5條,主要涉及機器人新型機構設計、智慧發育理論與技術,以及互助協作型、人體行為增強型等新一代機器人驗證平台研究等。
  • 專項共性技術類指南8條,主要包括核心零組件、機器人專用感測器、機器人軟體、測試/安全與可靠性等關鍵共性技術研發;
  • 關鍵技術與裝備類指南有17條,主要包括工業機器人、服務機器人、特殊環境服役機器人和醫療/康復機器人的關鍵技術與系統集成平台研發;
  • 示範應用類指南則有12條,面向工業機器人、醫療/康復機器人等領域的示範應用等。
 
以下內容,來自2017年智能機器人重點專項申報指南。

1. 基礎前沿技術
 
1.1機器人新型機構設計理論與技術
 
研究內容:面向仿生飛行、仿生游動、仿生跳躍等仿生機器人前沿技術,研究機器人新型機構的設計理論與技術,實現與新型材料、新型驅動、新型傳感器技術的高度融合,研究新結構、新機構的建模與控制技術,研製相應仿生機器人實驗樣機,實現驗證。
 
考核指標:研製仿生飛行、仿生游動、仿生跳躍等不少於3類仿生機器人實驗樣機,性能達到國際同類研究領先水平,取得一系列原創性成果。
 
1.2機器人智能發育理論、方法與驗證
 
研究內容:利用當代人工智能與腦科學的研究成果,研究基於自主學習的機器人知識增長與聯想機制;面向自主作業和自主移動,研究機器人智能發育的軟硬件實現方法;研製機器人實驗平台,實現技術驗證與示範。
 
考核指標:面向自主作業和自主移動,構建不少於2類智能機器人實驗平台;針對5種以上典型應用場景對技術成果實現實驗驗證。
 
1.3生-機智能交互與生機電一體化機器人技術
 
研究內容:研究神經信號的時空高分辨率測量、解碼與神經控制技術,腦電、肌電、視覺、力覺信息的融合方法,行為意圖識別與理解、人機交互控制及生機電系統功能集成等技術;構建基於多模態傳感信息的人機自然交互系統實驗平台。
 
考核指標:研製出神經信號高分辨率在體測量系統;神經控制接口實現20種以上離散模式實時解碼與控制,單次解碼時間不大於200ms,準確率不低於95%;實現在康復輔助機器人、協作型機器人及運動神經假體中的實驗驗證。
 
1.4人機協作型移動作業機器人
 
研究內容:研究一體化柔順關節設計、高負重比輕型機械臂結構設計、基於關節力感知的機械臂柔順控制等技術;研究高集成度多指靈巧手機構設計、觸/力覺感知與多指協調控制等技術;研究全方位移動平台設計技術;研究基於視覺等傳感器的環境感知、作業對象識別與定位、移動臂自標定、臂-手協調控制、反應式行為規劃與控制等技術;研究人的行為意圖理解與人機互助協作技術;研製高負重比輕型機械臂、多指靈巧手及移動平台集成系統,面向典型應用開展試驗驗證。
 
考核指標:機械臂不少於7個自由度,重量不超過25kg,工作半徑不小於900mm,負載能力不小於7kg,重複定位精度優於0.05mm;具備碰撞檢測與預警、整臂動態避碰、力順應及柔順作業能力。靈巧手具備仿人5指結構、集成力/觸覺傳感器,每指主動自由度不少於2個。移動平台具備全方位移動、自主避碰能力,定位精度優於5mm。面向不少於2個應用領域開展試驗驗證。
 
1.5助力型外骨骼機器人
 
研究內容:研究助力外骨骼機器人的人機相容性設計、關節變剛度驅動、人體運動感知、人機耦合協同控制,以及高功率密度動力源、系統輕量化等關鍵技術,研製負重移動型外骨骼、以及作業增強型外骨骼機器人,面向典型需求開展試驗驗證。
 
考核指標:負重移動型外骨骼機器人支持行走、站立、轉體、下蹲、上下樓梯、上下斜坡等人體運動,可適應水泥、硬質泥土、砂礫等複雜地面,本體重量不大於30kg,最大承載能力不小於90kg,負重50kg狀態下行走速度不低於4km/h,連續工作時間不小於6h。作業增強型外骨骼機器人本體重量不大於50kg,搬移托舉能力不小於50kg,負重30kg狀態下連續工作時間不小於3h。上述兩種機器人平均助力效率不小於70%;面向不少於2個應用領域開展試驗驗證。
 
2 共性技術
 
2.1機器人系列化高精度諧波減速器產品性能優化
 
研究內容:針對我國機器人產業對高精度、高可靠性、系列化諧波減速器需求,開展諧波傳動嚙合齒形設計、嚙合過程動態仿真模擬與優化等關鍵技術研究,形成完善的諧波減速器設計體系;突破諧波減速器製造工藝技術,提高批量生產過程中產品的一致性和可靠性;研究檢測工藝,完善產品質量檢驗手段;開展工程化開發和規模化推廣應用。
 
考核指標:開發出不少於15種高精度諧波減速器;背隙初始值小於10弧秒,雙向傳動精度優於2弧分,重複定位精度優於20弧秒,額定壽命超過10000小時,滿負荷條件下噪聲小於60分貝,效率大於70%;實現5萬台/年的生產能力,項目執行期內累計銷售諧波減速器10萬台以上。
 
2.2機器人系列化高精度RV減速器產品性能優化
 
研究內容:針對高精度、高可靠性、系列化RV減速器設計、製造和檢測需求,開展傳動齒形嚙合三維動態仿真模擬與優化等關鍵技術研究,形成RV減速器優化設計技術體系;突破批量製造工藝技術,提高批量生產過程中產品的一致性和可靠性;研究檢測工藝,完善產品質量檢驗手段;開展工程化開發和規模化推廣應用。
 
考核指標:研製覆蓋負載6-500kg工業機器人所需系列化RV減速機;齒隙精度優於0.5弧分,傳動精度優於1弧分,額定載荷條件下效率高於85%,額定壽命不小於10000小時,滿負荷條件下噪聲不大於70分貝;實現5萬台/年的生產能力,項目執行期內累計銷售RV減速機產品5萬台以上。
 
2.3工業機器人伺服電機與驅動產品性能優化
 
研究內容:針對我國機器人產業對專用伺服電機和驅動器的需求,開展網絡化、模塊化、智能化、安全、高效節能等關鍵技術研究,研製高可靠性、高性能的伺服電機和驅動器產品;提高批量生產過程中產品的一致性和可靠性;研究檢測工藝,完善產品質量檢驗手段;開展工程化開發和規模化推廣應用。
 
考核指標:研製覆蓋負載6-500kg工業機器人所需系列化工業機器人伺服電機與驅動產品,支持兩種以上高速工業現場總線接口,具備慣量自動識別和控制參數自整定等功能;項目執行期內累計實現在工業機器人上示範應用30000台以上。
 
2.4工業機器人控制器產品性能優化
 
研究內容:基於嵌入式實時多任務操作系統,支持兩種以上硬件架構,開發支持智能控制算法、外部傳感器接入、以及結合工藝定制化的二次開發接口,研製工業機器人網絡化、高實時性、高可靠性、高適應性的控制器產品;提高批量生產過程中產品的一致性和可靠性;研究檢測工藝,完善產品質量檢驗手段;開展工程化開發和規模化推廣應用。
 
考核指標:具備2種以上高速總線接口,可實現機器人視覺、力等外部傳感器的接入;具備開放式二次開發環境;具有5種以上工藝軟件包;項目執行期內累計實現工業機器人上示範應用5000台套以上。
 
2.5機器人操作系統
 
研究內容:研究支持多核與網絡化分佈處理的實時任務分割與通信技術、實時數據分發與交互技術;研究對多種主流硬件體系結構和智能硬件加速芯片的支持技術;研究設備即插即用式動態配置技術、機器人功能組件標準化技術、機器人應用框架描述技術;開發兼具實時性、多任務和交互性的機器人操作系統。
 
考核指標:提供機器人作業與移動8類以上常用功能模塊庫,支持不少於2種的主流硬件架構,支持2種以上現有主流操作系統的運行環境和應用框架,支持10種以上機器人驅動器及傳感器,實現微秒級中斷任務調度延時和任務切換時間,提供一套可視化調試測試平台,在3家以上機器人企業、6類以上機器人產品進行應用驗證。
 
2.6面向工業機器人生產線的工藝規劃仿真與離線編程軟件
 
研究內容:研究工業機器人和周邊設備作業環境三維建模與可視化、運動仿真、軌跡生成、碰撞檢測、虛擬交互、程序載入等技術;研究生產製造流程和工藝規劃的效率分析、故障檢測與優化技術;面向行業自動化生產線研製需求,研發工業機器人生產線的工藝規劃仿真與離線編程軟件。
 
考核指標:開發麵向工業機器人生產線的工藝規劃仿真與離線編程軟件,提供不少於3種典型工藝應用軟件包;建立機器人及智能設備單元虛擬仿真模型數據庫,涵蓋不少於3家國產工業機器人主機龍頭企業系列產品;生產線中可運動執行部件工作軌跡、可達性、干涉性模擬達100%;在不少於3種工業機器人生產線研製中進行應用驗證。
 
2.7工業機器人可靠性質量保障技術
 
研究內容:研究工業機器人可靠性工作基本規範、可靠性影響因素與特性;研究工業機器人高可靠性設計方法、可靠性評估建模方法、指標預測與分配技術;研究核心部件與整機的可靠性測試、破壞性測試和加速測試方法;完成相關實驗驗證,形成工業機器人可靠性質量保障技術體系。
 
考核指標:建立機器人可靠性質量保障技術體系,應用於3家以上國產工業機器人重點主機廠產品,使國產工業機器人平均無故障工作時間達到國際同類產品水平。
 
2.8工業機器人整機性能測試與評估平台
 
研究內容:研究評估工業機器人整機性能所需參數及其測量方法,建立工業機器人整機性能評估模型,形成機器人性能測試與評價的技術規範,研製機器人整機性能測試與評估系統。
 
考核指標:形成機器人測試分析與評估的軟件與技術規範,構建機器人整機性能綜合測試與評估系統,完成不少於10種國產主流品牌工業機器人的綜合測試與評估;形成相關國家標準草案。
 
3. 關鍵技術與裝備
 
3.1大型葉片機器人智能磨拋作業技術與系統
 
研究內容:研究大型複雜曲面葉片定位與型面檢測、力控磨拋、視覺檢測技術及效率提升等機器人磨拋工藝技術;研究多機器人協同作業碰撞與乾涉規避技術、多機器人磨拋系統集成技術;研製大型葉片多機器人智能磨拋作業系統,在風電等行業開展應用驗證。
 
考核指標:多機器人協同打磨,葉片一次裝夾打磨區域不小於90%,打磨後粗糙度優於Ra3.2,葉片型面過渡平滑,打磨質量符合葉片質量檢測行業標準。
 
3.2大型複雜結構機器人智能激光焊接技術及系統
 
研究內容:研究大型複雜結構焊縫位置識別和焊縫特徵尺寸提取、激光自動化焊接工藝和焊接質量穩定性控制、焊接路徑規劃與編程等技術;研製大型複雜結構的機器人智能激光焊接技術及系統,形成工藝規範、工藝數據庫。在航空、航天等典型行業實現應用驗證。
 
考核指標:實現全位置焊縫的激光自動識別、尋位、聚焦及焊接;機器人重複定位精度優於±0.05mm;焊縫軌跡跟踪精度優於±0.10mm;焊接加工速度不小於10m/min。
 
3.3面向飛機裝配的機器人智能鑽鉚技術與系統
 
研究內容:針對飛機部件裝配中對於異形曲面鑽鉚精度的需求,研究鑽鉚工藝規劃、精確定位、作業狀態實時監測及精確控制、精度實時補償、質量評估等關鍵技術;開展智能鑽鉚單元設計,研製多功能末端執行器;研製面向飛機複雜構件裝配的智能鑽鉚系統,開展應用驗證。
 
考核指標:機器人末端執行器定位精度優於0.4mm;制孔法向精度優於0.5°;滿足制孔直徑Φ2.6-8.5mm、厚度3-15mm的鋁合金單層及疊層材料緊固孔制孔要求,精度達到H9,锪窩深度誤差≤0.05mm;孔徑在線檢測精度0.01mm;鉚釘頭與工件表面平齊度≤0.1mm,形成飛機構件智能鑽鉚工藝規程與規範。
 
3.4混聯機構加工機器人
 
研究內容:研究混聯機器人構型綜合與虛擬樣機技術;研究混聯機器人軌跡規劃、高速高精度運動控制技術;研究系統誤差補償、工件局部三維形貌快速檢測與加工過程監控技術;研究系統整體加工精度與局部表面形貌測量評價技術;研製高性能5自由度混聯機器人,開展應用驗證。
 
考核指標:機器人工作空間Φ1200×250mm圓柱體,最大速度50m/min,定位精度優於±0.05mm,重複定位精度優於±0.02mm,主軸功率不小於7.5kW,可以完成鑽銑加工。
 
3.5室外無軌導航重載AGV
 
研究內容:研究高速、大負載、高精度室外無軌自主移動AGV設計與優化技術;研究室外複雜環境無軌安全導航技術;研究室外多AGV高效規劃、調度、管理與監控技術。開展室外無軌導航AGV典型應用場景應用驗證。
 
考核指標:AGV最大直線行走速度≥30公里/小時,續航時間不少於8小時,重複定位精度優於50毫米,負載重量≥60噸;開展港口物流等典型行業應用驗證,項目執行期內部署運行AGV不少於30台。
 
3.6液壓重載機械臂
 
研究內容:面向製造領域大負載作業需求,研究多自由度液壓重載機械臂的機構設計、液壓驅動伺服控制、動力匹配、重載條件下動態穩定夾持等關鍵技術,研製多關節液壓重載機械臂,實現面向典型行業的應用驗證。
 
考核指標:機械臂自由度不少於6個,有效工作半徑不小於2m,最大夾持負載不小於3000kg,額定負載下最大運動速度不小於0.2m/s,末端重複定位精度優於0.4mm。
 
3.7智能護理機器人
 
研究內容:面向臥床老人進餐/吃藥等物品遞送和遠程監護等需求,開展機器人機構設計、自主移動、物品自動識別、機器人靈巧作業、遠程監控等關鍵技術,研發保姆型護理機器人及相關智能家居系統。面向失能老人移乘搬運需求,研製移乘搬運護理機器人。開展應用驗證。
 
考核指標:保姆型護理機器人機械臂不少於6個自由度,最大抓取負載不小於2kg,可實現遠程監控、自主物品遞送等功能;智能家居系統可支持不少於5種常用家電的機器人操控。移乘搬運護理機器人最大負載能力不小於80kg,可實現臥床老人的安全移乘。
 
3.8截癱患者助行機器人
 
研究內容:面向下肢截癱患者,研究兼顧運動相容性與穿戴舒適性的助行機構設計、協調控制和安全性保障等關鍵技術,研製截癱患者助行機器人,實現截癱患者自主站起、在不同路面行走、上下樓梯以及上下坡等功能。
 
考核指標:助行機器人可適用於身高150-185cm的截癱患者穿戴,本體重量不超過25kg,關節主動自由度不少於4個,續航時間不小於2h,平均行走速度不低於1km/h;完成不少於50例截癱患者穿戴站立行走實驗。
 
3.9服務機器人云服務平台
 
研究內容:建立基於互聯網的開源共享雲端數據庫,研究服務機器人環境、目標、交互等海量數據的獲取與雲端存儲技術,以及自主推理與規劃、自主學習等數據挖掘技術,構建機器人云服務平台,提供環境感知建模、目標識別理解、智能交互等雲服務,開展應用驗證。
 
考核指標:建立百PB級分佈式數據庫系統,實現對TB級別數據檢索結果的秒級響應。可實現下述雲服務:動態場景快速三維重建,精度優於1cm;20類以上場景分類,正確率優於95%;複雜環境下人臉識別比對,正確率優於98%;7種以上表情識別,正確率優於90%;15種以上人體行為識別,正確率優於92%;語音識別正確率優於95%,具備長句語義理解能力;制定接入標準,具備支持千萬級用戶的服務能力,開展不少於5類服務機器人應用驗證。
 
3.10核電站機器人檢修智能作業系統
 
研究內容:面向核電站一迴路運行維護,確保核電站安全運行的需求,研製蒸汽發生器傳熱管檢修定位機器人、核燃料組件破損洩露監測機器人、核燃料組件檢測機器人、核燃料組件骨架修復機器人,實現蒸汽發生器傳熱管的檢查、定位與破損封堵、核燃料棒包殼破損的定量檢測、核燃料組件關鍵指標檢測,以及核燃料組件骨架的更換,並開展應用驗證。
 
考核指標:蒸汽發生器傳熱管檢修定位機器人最大爬行速度不小於1m/min,定位精度偏差小於1mm,耐輻照劑量率大於2Gy/h;核燃料組件破損洩露監測機器人檢測氣態核素種類≥2 ,檢測裂縫當量長度≥30μm,累計耐輻照劑量>106Gy;核燃料組件缺陷檢查機器人工作水深>12m,氧化膜厚度檢測精度±5μm,累計劑量>106Gy;核燃料組件骨架修復機器人在4米工作水深下夾爪對中精度±1mm,抽棒最短時間15min/根,累計劑量>106Gy。
 
3.11面向盾構施工的機器人智能作業系統
 
研究內容:研究集成環與撐緊功能為一體的安裝機器人機構設計、局部塌方與破碎圍岩快速支護、隧道底部積渣清理等技術,研製敞開式硬岩掘進機鋼拱架安裝機器人;開展應用驗證。
 
考核指標:敞開式硬岩掘進機鋼拱架機器人自動安裝系統,環鋼拱架拼裝時間不超過20min,旋轉環速度不小於2rpm,實現自身360°鋼拱架安裝。
 
3.12眼科手術機器人系統
 
研究內容:面向精準安全的眼科手術治療,重點突破眼科機器人靈巧機構與新型手術器械設計、多源傳感信息融合與導航、高精度自適應控制、安全性保障等技術,研製眼科機器人手術系統,適用於青光眼靶向治療、白內障和玻璃體等手術,建立全手術過程的安全性與有效性評估體系,開展模型及動物試驗驗證。
 
性能指標:機器人自由度數不小於6個,工作空間不小於30mm×30mm×30mm,負載重量不小於1kg,重複定位精度優於0.05mm;機器人操控裝置具有力反饋功能;建立眼科機器人的操作規範,完成動物實驗不少於10例。
 
3.13經輸尿管腎內介入診療機器人系統
 
研究內容:面向軟性輸尿管鏡體內精確操控,重點突破軟性輸尿管鏡體高精度操控機構設計、基於內窺鏡圖像的輔助定位導引、力反饋操控等技術,研製經輸尿管腎內介入診療機器人系統,建立全手術過程的安全性與有效性評估體系,開展模型和動物試驗驗證。
 
技術指標:機器人自由度數不少於3個,推送相對位置精度優於0.5mm,末端彎曲角度範圍大於120°,末端指向定位精度優於0.5mm;機器人操控裝置具備力反饋功能,以及內窺鏡圖像顯示及輔助導引功能;建立機器人輔助經輸尿管腎內介入診療操作流程及規範,完成動物實驗不少於10例。
 
3.14喉部微創手術機器人系統
 
研究內容:面向喉部微創手術,重點突破剛柔可控多自由度手術器械設計、深腔狹小空間縫合打結、圖像導引精准定位、器械末端剛度保持與精準控制等關鍵技術;研製喉部微創手術機器人系統;建立全手術過程的安全性與有效性評估體系,開展模型和動物試驗驗證。
 
考核指標:機器人自由度數不少於6個,重複定位精度優於0.5mm;器械夾持力不小於6N,可實現深腔空間縫合打結;建立機器人輔助喉部微創手術操作流程及規範,完成動物實驗不少於10例。
 
3.15微創膝關節置換手術機器人系統
 
研究內容:面向微創膝關節置換手術,開展機器人機構設計、基於多模醫學影像信息的空間映射建模、具備力反饋功能的機器人操控技術、個性化手術方案設計等研究;研製微創全膝關節置換手術機器人系統,實現手術器械高精度動態跟踪、精準微創關節置換操作;建立全手術過程的安全性與有效性評估體系,開展模型和動物試驗驗證。
 
考核指標:機器人自由度數不少於6個,末端重複定位精度優於0.5mm,工作空間不小於300mm×300mm×300mm,負載能力不小於5kg,力反饋控制精度優於5%;建立機器人輔助膝關節置換手術操作流程及規範,完成動物實驗不少於10例。
 
3.16實時導航穿刺消融手術機器人
 
研究內容:面向經皮穿刺消融治療,開展軟組織變形建模、生理運動補償、生物組織選擇性消融、穿刺手術路徑規劃、實時導航與靶點跟踪等關鍵技術研究;構建CT影像引導下的手術導航及精准定位單元;研製實時導航穿刺消融手術機器人,及可產生納秒級陡脈衝電壓的腫瘤消融終端;建立全手術過程的安全性與有效性評估體系,開展模型和動物試驗驗證。
 
考核指標:機器人自由度數不少於5個,重複定位精度優於0.5mm;醫學影像空間位置配準誤差不大於2mm;電極間輸出電壓可調範圍1.0-3.3kV,輸出脈衝上升時間<1μs ;建立機器人輔助穿刺消融手術操作流程及規範,完成動物實驗不少於10例。
 
3.17腦卒中康復機器人系統
 
研究內容:面向腦卒中上肢功能障礙患者,研究上肢康復機器人的構型綜合與尺度優化方法,個性化康復訓練範式,以生理信號為基礎的多模態康復訓練技術,以及功能電刺激技術等;研製具有自適應功能的上肢康復機器人,建立腦卒中康復規範,實現肩、肘、前臂和腕關節的獨立或協同康復訓練;開展康復訓練試驗和臨床示範應用。
 
考核指標:研製一套上肢康復機器人系統,具有肌電信號反饋和電刺激閉環,可實現主動、被動和抗阻等多模態康復訓練;主動運動意圖識別率大於90%,識別時間不大於200ms ;建立機器人康復操作流程及規範,臨床試用病例200人次以上。
 
4. 示範應用
 
4.1面向港口機械超大型構件的機器人製造技術與系統
 
研究內容:針對港口機械超大型結構件製造過程自動化需求,研究超大工作空間內機器人定位與識別技術,研究焊接、打磨、塗裝等多種工藝規劃、多機器人協同作業控制等技術;開發生產現場信息交互與智能評判系統,構建超大型結構件的集群化機器人製造系統,並開展應用驗證。
 
考核指標:支持3種以上超大型結構件的機器人製造,最大工件尺寸10m×20m×80m;最大機器人單絲氣體保護焊速度1.6m/s;焊縫跟踪精度優於0.5mm;打磨速度不小於1m/min;機器人噴塗速度不小於5m/min;形成年產20台套超大型結構件的生產能力,產品質量通過第三方驗證;建立機器人智能作業集群化製造系統,配置各類國產工業機器人不少於10台。
 
4.2高鐵白車身機器人自動化生產線
 
研究內容:研究高鐵白車身型材機器人切割、焊接、打磨、拉絲、噴漆等製造工藝及工藝流程參數優化技術;研製高鐵白車身機器人自動化生產線,實現高鐵車身型材切割與清理、焊接拼裝、焊縫打磨、拉絲、膩子打磨、噴漆等自動化作業,開展應用驗證。
 
考核指標:生產線配置國產工業機器人不少於10台套,可實現3種以上白車身關鍵部件的自動化製造;裝配配合精度優於0.2mm;生產線無故障時間不小於8000h。在典型企業開展不少於2條生產線的示範應用。
 
4.3面向新能源汽車全鋁車身製造機器人生產線
 
研究內容:面向多車型鋁合金車身柔性自動化生產的需求,研究鋁合金車身鉚接質量工藝及質量評價體系,實現鉚接質量在線檢測,建立鉚接質量檢測標準;構建鋁合金車身柔性機器人自動化生產線,開展應用驗證。
 
考核指標:實現2種以上車型并線自動化生產,生產線生產綱領不低於10萬台/年,生產節拍不大於120秒;國產工業機器人應用數量不少於50台套;可實現3層、總厚度8毫米鋁合金板件組合的鉚接;車身下線尺寸精度合格率達95%以上,伺服鉚接合格率高於99.5%。
 
4.4面向煉鋼工藝流程的機器人自動化作業系統
 
研究內容:圍繞鋼鐵業煉鋼區域環境惡劣、危險及繁重人工作業替代及煉鋼精準化工藝需求,構建智能煉鋼的全流程、集群化機器人作業生產線,建立網絡化可追溯的工藝、作業及設備數據的質量管理平台,實現煉鋼鐵水預處理、精煉、電爐及連鑄等過程的定量取料、實時投料、測溫、取樣等的機器人化作業,開展應用驗證。
 
考核指標:生產線配置國產工業機器人不少於6台。機器人本體末端載荷大於350kg,短時間作業適應溫度不小於1000℃,機器人投料作業效率不低於50kg/min,接插測溫取樣週期小於2min/次。
 
4.5面向電子行業製造的機器人自動化生產線
 
研究內容:面向電子行業小型、輕質、多樣化機械、電子零部件的快速精密自動化生產需求,研究視覺引導、精密快速定位、手眼力協調控制等關鍵技術,開展針對貼附、組裝、分揀、打磨、點膠、檢測等電子行業典型工藝的機器人智能作業技術研究,並實現應用驗證。
 
考核指標:生產線配置國產機器人不少於10台,生產效率提升50%以上;機器人具備視覺檢測與定位功能,定位精度優於0.1mm。
 
4.6化工冶煉出爐機器人作業系統
 
研究內容:針對我國化工電石冶煉行業出爐生產環境危險惡劣、勞動強度大等問題,研究高溫強衝擊載荷出爐機器人、移動式重載搗爐機器人以及相關技術;構建電石冶煉出爐作業機器人生產系統,實現電石爐前燒爐眼、開眼、帶釬、堵眼、清爐舌以及料面翻撬等自動化生產和機器人化搗爐與出爐等作業,開展示範應用。
 
考核指標:研製面向40500kVA及以上大型密閉式電石爐的出爐機器人與搗爐機器人集群化示範系統。機器人末端最大衝擊載荷20000N,帶釬行程大於1.2m,最大速度3m/s,機器人本體適應環境溫度不低於80℃。
 
4.7噴塗機器人技術及在家具行業的示範應用
 
研究內容:針對多品種實木板式家具、組裝家具等產品的柔性化并線噴塗需求,研究多品種家具產品識別技術、在線噴塗工藝設計與軌跡規劃技術、機器人快速示教技術、廢漆自動回收技術;構建家具機器人噴塗柔性化生產線,實現噴塗機器人在家具行業的示範應用。
 
考核指標:研製支持不少於3種家具產品并線噴塗的柔性機器人噴塗生產線,每條線使用國產工業機器人數量不少於5台,噴塗機器人具備防爆認證。示範應用生產線數量不少於6條。
 
4.8面向紡織行業的機器人自動化生產線示範應用
 
研究內容:面向紡織行業製造自動化需求,研究紡織行業典型產品生產或典型工藝流程的機器人應用工藝,研製面向紡織行業的機器人自動化生產線,開展示範應用。
 
考核指標:配置國產工業機器人數量不少於10台,生產線自動化率不低於95%,無故障時間不小於8000小時,具有故障檢測與診斷、流程信息化、數據可追溯功能;在典型企業示範應用生產線數量不少於3條。
 
4.9面向敬老院的老人輔助機器人系統典型示範應用
 
研究內容:圍繞老年人照護需求,重點研究助行、助浴、情感陪護、安全監護等方面輔助機器人安全性、可靠性和實用性等關鍵技術,形成助老機器人系列產品;研究網絡化監控和助老機器人系統集成等技術;依托敬老院建立助老機器人集成應用系統,開展典型示範應用。
 
考核指標:研製不少於6類助老機器人產品,開發網絡化監控系統1套,依托敬老院建立助老機器人集成應用系統,每類機器人不少於5台,並進行應用示範;助老機器人完成推廣應用100台套以上。
 
4.10面向邊遠地區的遠程骨創傷手術機器人示範應用
 
研究內容:研發麵向邊遠地區的遠程骨創傷手術機器人產品,實現骨創傷疾病的遠程診斷、個性化手術方案設計、骨折的精準復位和固定操作、遠程康復服務。
 
考核指標:手術機器人定位精度優於0.5mm,骨折復位位置精度優於1mm,角​​度精度優於1.5°,復位力大於400N;建立長骨骨折、骨盆骨折等常見骨科手術適應症的機器人手術技術規範;建立遠程骨創傷手術機器人的醫療器械檢測標準與方法;完成患者臨床試驗不少於60例,整機取得醫療器械註冊證。
 
4.11顱底及面側深區穿刺診療機器人示範應用
 
研究內容:研製顱底及面側深區穿刺診療機器人產品,實現活檢、放射性粒子植入、射頻消融等穿刺類手術。
 
考核指標:機器人導航定位精度優於2mm;機器人自由度不少於5個,能夠完成顱底及面側深區腫瘤活檢、多點放射性粒子植入、射頻消融等3種穿刺手術;建立顱底及面側深區穿刺診療機器人的醫療器械檢測標準與方法;完成患者臨床試驗不少於60例,整機取得醫療器械註冊證。
 
4.12微創血管介入手術機器人示範應用
 
研究內容:研製微創血管介入手術機器人產品,實現自主和半自主高精度血管介入手術。
 
考核指標:形成微創血管介入手術機器人產品,遞送裝置推進速度0-100mm/s,旋轉速度0-4πrad/s,最大推進力5N,推進精度小於1mm,旋轉精度小於3°,術中導管實時定位和跟踪精度小於1mm;建立微創血管介入手術機器人的醫療器械檢測標準與方法;完成患者臨床試驗不少於60例,整機取得醫療器械註冊證。(305/7200字;圖1)
 
 
參考資料:
科技部關於發布國家重點研發計劃智能機器人等重點專項2017年度項目申報指南的通知,國科發資〔2017〕213號,2017/7/27
 

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