1.基礎(chǔ)前沿技術(shù)
1.1仿靈長(zhǎng)類高機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人
研究?jī)?nèi)容:面向野外叢林等復(fù)雜環(huán)境自主移動(dòng)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(dòng)技術(shù)、高機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制方法等,研制仿靈長(zhǎng)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(dòng)方式,開(kāi)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,具備兩足直立行走、四足行走和攀爬能力;最大運(yùn)動(dòng)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?jī)?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),攻克相關(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)以上自由度的高冗余柔性機(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(guó)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機(jī)器人仿生感知與驅(qū)動(dòng)技術(shù)
研究?jī)?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(jué)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(dòng)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(cè)壓強(qiáng)<1Pa,壓力響應(yīng)時(shí)間<50μs,溫度檢測(cè)范圍-20~80℃,檢測(cè)分辨率≤0.5℃;研制可見(jiàn)光和紅外2類類生命視覺(jué)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;研制類生命驅(qū)動(dòng)器器件,實(shí)現(xiàn)不少于3種可控動(dòng)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(guó)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8項(xiàng)發(fā)明專利。
1.4機(jī)器人用新型精密減速器
研究?jī)?nèi)容:有別于現(xiàn)有機(jī)器人RV、諧波等減速器傳動(dòng)原理,研究機(jī)器人用減速器新型傳動(dòng)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(duì)比測(cè)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(guó)際領(lǐng)先水平,并提供佐證材料;申請(qǐng)不少于8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?jī)?nèi)容:研究亞納米精度跨尺度驅(qū)動(dòng)機(jī)理與運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),研究復(fù)雜環(huán)境下納米探針動(dòng)力學(xué)建模、寬頻域/低噪聲驅(qū)動(dòng)與傳感、多探針協(xié)調(diào)控制、多參數(shù)原位測(cè)試表征技術(shù),研究納米探針復(fù)雜三維軌跡實(shí)時(shí)跟蹤與控制技術(shù),研究微米尺度應(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(kāi)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(cè)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(cè)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(kāi)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;申請(qǐng)/獲得不少于8項(xiàng)發(fā)明專利。
1.6基于視覺(jué)的機(jī)器人環(huán)境建模與定位導(dǎo)航
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)少/弱紋理、運(yùn)動(dòng)模糊、光線變化、空曠區(qū)域、復(fù)雜動(dòng)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)航需求,研究基于視覺(jué)的語(yǔ)義級(jí)高精度地圖自動(dòng)構(gòu)建和增量式自動(dòng)更新、實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航、動(dòng)態(tài)目標(biāo)檢測(cè)與自主適應(yīng)等技術(shù),搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證與示范。
考核指標(biāo):針對(duì)寫(xiě)字樓、商場(chǎng)、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(jué)構(gòu)建三維地圖覆蓋度≥90%、精度0.2m以內(nèi);識(shí)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(zhǎng)通道/走廊/強(qiáng)光線/弱紋理情況的室內(nèi)場(chǎng)景下,1km行走測(cè)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(dòng)態(tài)等情況的室外場(chǎng)景下,1km行走測(cè)試平均實(shí)時(shí)定位精度優(yōu)于50cm;動(dòng)態(tài)環(huán)境下基于視覺(jué)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(guó)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。
1.7人–機(jī)器人智能融合技術(shù)
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)人–機(jī)協(xié)作型新一代機(jī)器人所處環(huán)境和任務(wù)的復(fù)雜性、多變性、不確定性,研究人在回路移動(dòng)、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(jí)指令交互等混合智能技術(shù),研制機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái),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(duì)不少于5種典型應(yīng)用場(chǎng)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(guó)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?jī)?nèi)容:研究自然語(yǔ)言、手勢(shì)、體勢(shì)、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、基本社交準(zhǔn)則的學(xué)習(xí)、交互意圖的識(shí)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(tái),實(shí)現(xiàn)技術(shù)驗(yàn)證與功能演示。
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(tái);實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言、手勢(shì)、體勢(shì)和微表情的識(shí)別,識(shí)別正確率≥95%,基于多模態(tài)信息實(shí)現(xiàn)交互意圖理解,針對(duì)5種以上典型應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)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(guó)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。
1.9互助型冗余靈巧作業(yè)機(jī)器人
研究?jī)?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(jiǎn)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(kāi)發(fā);對(duì)整機(jī)功能與性能進(jìn)行綜合測(cè)試與驗(yàn)證,并面向典型應(yīng)用開(kāi)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(dòng)速度≥1m/s,重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.1mm;整臂碰撞檢測(cè)精度優(yōu)于10N。面向不少于2個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,申請(qǐng)/獲得不少于10項(xiàng)發(fā)明專利。
1.10穿戴式外肢體輔助作業(yè)機(jī)器人
研究?jī)?nèi)容:面向單人作業(yè)對(duì)輔助作業(yè)機(jī)械臂(穿戴式外肢體)的需求,開(kāi)展穿戴式外肢體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、便攜式動(dòng)力源與高功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、人機(jī)混合系統(tǒng)動(dòng)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,研制穿戴式外肢體輔助作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)復(fù)雜作業(yè)過(guò)程中機(jī)器人輔助操作、安全保護(hù)等功能,開(kāi)展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制出穿戴式外肢體輔助作業(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(dòng)驅(qū)動(dòng)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(duì)3種以上典型作業(yè)場(chǎng)景開(kāi)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,申請(qǐng)/獲得不少于10項(xiàng)發(fā)明專利。
2.共性技術(shù)
2.1面向機(jī)器人應(yīng)用的激光掃描測(cè)距儀
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)機(jī)器人環(huán)境建模、導(dǎo)航定位、姿態(tài)測(cè)量等任務(wù)對(duì)激光掃描測(cè)距傳感器的需求,研發(fā)低成本、高可靠的單線、多線激光掃描測(cè)距儀,實(shí)現(xiàn)高速高精度解碼、跟蹤濾波、高精度深度感知。開(kāi)展單線激光掃描測(cè)距儀、多線激光掃描測(cè)距儀工程化開(kāi)發(fā)和規(guī)?;茝V應(yīng)用。
考核指標(biāo):?jiǎn)尉€激光掃描測(cè)距儀:水平測(cè)量角度≥300°,角分辨率≤0.25°,掃描頻率≥40Hz,測(cè)量距離≥100m,精度優(yōu)于±30mm,工作溫度范圍不小于-30~50℃;多線激光掃描測(cè)距儀:不少于16線,水平測(cè)量角度范圍不小于360°,水平角分辨率≤0.1°,垂直測(cè)量角度≥30°,垂直角分辨率≤2°,掃描頻率范圍不小于5~20Hz,測(cè)量距離≥100m,精度優(yōu)于±20mm,工作溫度范圍不小于-10~60℃。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利,實(shí)現(xiàn)激光測(cè)距儀推廣應(yīng)用不低于2000套。
有關(guān)說(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.2機(jī)器人六維力和觸覺(jué)傳感器
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對(duì)高精度、高可靠、系列化力覺(jué)和觸覺(jué)傳感器需求,研究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(dòng)態(tài)解耦技術(shù);研究仿生觸覺(jué)傳感器的制備、信號(hào)解耦、傳感器標(biāo)定、觸視覺(jué)協(xié)同感知等技術(shù)。開(kāi)展力和觸覺(jué)傳感器工程化開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用。
考核指標(biāo):研制系列化不少于5種型號(hào)六維力傳感器產(chǎn)品,力/力矩量程范圍覆蓋±10N~±5000N/±0.2N·m~±350N·m,測(cè)量精度優(yōu)于1%F.S.(滿量程),其他指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)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(cè)報(bào)告,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人典型作業(yè)的應(yīng)用驗(yàn)證,推廣應(yīng)用不少于200臺(tái)套;研制觸覺(jué)傳感器產(chǎn)品,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(jué)測(cè)量范圍0~50N/cm²,測(cè)量精度優(yōu)于5%F.S.(滿量程),響應(yīng)時(shí)間≤90ms。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人典型應(yīng)用驗(yàn)證,推廣應(yīng)用不少于200套。
有關(guān)說(shuō)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(jué)測(cè)量單元
研究?jī)?nèi)容:研制面向工業(yè)機(jī)器人的大場(chǎng)景固定基座高精度三維視覺(jué)測(cè)量單元,實(shí)現(xiàn)弱紋理材質(zhì)、混疊場(chǎng)景條件下工件的三維識(shí)別、測(cè)量和定位;研制面向機(jī)械臂手眼系統(tǒng)的三維視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)局部三維識(shí)別、關(guān)鍵尺寸高精度測(cè)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(chǎng)景固定基座模式下,尺寸測(cè)量誤差≤0.1mm,工件位置測(cè)量誤差≤0.1mm,姿態(tài)測(cè)量誤差≤1°,可同時(shí)識(shí)別的最大工件數(shù)量不低于5個(gè),三維工件識(shí)別速度≥5fps,混疊復(fù)雜場(chǎng)景下,工件識(shí)別準(zhǔn)確率≥95%;手眼系統(tǒng)模式下,尺寸測(cè)量誤差≤0.05mm,工件位置測(cè)量誤差≤0.05mm,姿態(tài)測(cè)量誤差≤0.5°,工件識(shí)別速度≥5fps,工件識(shí)別準(zhǔn)確率≥97%。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利,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(shuō)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(jué)傳感器
研究?jī)?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(jué)傳感器,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境下高分辨率、高幀速的深度圖像獲取,同時(shí)具備嵌入式智能計(jì)算功能。開(kāi)展低成本工程化開(kāi)發(fā)和規(guī)?;茝V應(yīng)用。
考核指標(biāo):提供視覺(jué)處理軟件系統(tǒng)或SDK開(kāi)發(fā)包,三維傳感器深度圖像輸出分辨率不低于1920×1080,幀速≥30fps;室內(nèi)測(cè)量距離范圍不小于0.3~8m,深度測(cè)量相對(duì)精度優(yōu)于1mm;室外測(cè)量距離范圍不小于0.4~30m,相對(duì)深度測(cè)量精度優(yōu)于距離的5%。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利,實(shí)現(xiàn)在服務(wù)機(jī)器人上推廣應(yīng)用不少于1萬(wàn)臺(tái)。
有關(guān)說(shuō)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(tái)
研究?jī)?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(kù)和應(yīng)用機(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(tái),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(jí)本地任務(wù)調(diào)度及毫秒級(jí)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。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利或軟件著作權(quán),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(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
2.6工業(yè)機(jī)器人云平臺(tái)
研究?jī)?nèi)容:研制面向工業(yè)機(jī)器人的混合云平臺(tái),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(chǔ);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(chǎng)景的工業(yè)機(jī)器人云端數(shù)據(jù)庫(kù),提供工藝過(guò)程優(yōu)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能狀態(tài)分析、預(yù)測(cè)性維護(hù)等云服務(wù)。開(kāi)展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):建立PB級(jí)工業(yè)機(jī)器人分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng);支持不少于3種主流工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接入,支持不少于1000點(diǎn)并發(fā)網(wǎng)絡(luò)接入,數(shù)據(jù)傳輸可靠性不低于99.99%,接入網(wǎng)絡(luò)延遲≤100ms。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利或軟件著作權(quán),實(shí)現(xiàn)5個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的工業(yè)機(jī)器人云服務(wù),開(kāi)展不少于5類工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用驗(yàn)證。
有關(guān)說(shuō)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(píng)估系統(tǒng)
研究?jī)?nèi)容:研制工業(yè)機(jī)器人在線健康評(píng)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(píng)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(píng)估和故障診斷系統(tǒng),基于振動(dòng)、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(píng)估和故障診斷。建立工業(yè)機(jī)器人健康評(píng)估和故障診斷技術(shù)規(guī)范。
考核指標(biāo):研制工業(yè)機(jī)器人在線健康評(píng)估和故障預(yù)警系統(tǒng)1套,故障診斷置信度≥80%;研制工業(yè)機(jī)器人整機(jī)離線健康評(píng)估和故障診斷系統(tǒng)1套,整機(jī)故障診斷準(zhǔn)確率≥90%;在5類以上國(guó)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(píng)估、故障診斷、預(yù)測(cè)性維護(hù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿3項(xiàng)。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?nèi)容:針對(duì)我國(guó)6自由度關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能與國(guó)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(dòng)抑制、基于動(dòng)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(tái),并在我國(guó)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(guó)外同類6自由度機(jī)器人產(chǎn)品對(duì)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),申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利,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(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?nèi)容:針對(duì)車輛外觀個(gè)性化圖案噴涂的需求,開(kāi)發(fā)面向噴涂的數(shù)字化三維建模和仿真平臺(tái),研究智能噴涂軌跡規(guī)劃算法,實(shí)現(xiàn)外觀圖案數(shù)字化涂裝程序自動(dòng)生成;研究涂層自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)涂層厚度、質(zhì)量在線精確控制;研究自動(dòng)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):研制機(jī)器人柔性智能涂裝系統(tǒng),應(yīng)用國(guó)產(chǎn)防爆噴涂機(jī)器人數(shù)不少于2臺(tái);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(wú)污染,相關(guān)要求符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;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(cè)量功能,測(cè)量精度優(yōu)于30µm;涂料組份、類別可根據(jù)需要自動(dòng)更換,換色時(shí)間≤10s。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?nèi)容:研制適用于鋁合金復(fù)雜曲面壁板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊接的機(jī)器人系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工件輪廓與姿態(tài)自動(dòng)識(shí)別及測(cè)量、焊縫跟蹤及焊接過(guò)程位姿精度自動(dòng)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(dòng)規(guī)劃等功能。開(kāi)發(fā)攪拌摩擦焊接工藝系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)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):研制適用于鋁合金復(fù)雜曲面壁板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊接的機(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不小于0.5~4mm;實(shí)現(xiàn)在線工件高精度監(jiān)測(cè)和定位,標(biāo)定誤差≤0.25mm;焊縫偏移量≤0.5mm;申請(qǐng)不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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(dòng)精度誤差補(bǔ)償、工件快速測(cè)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(dòng)編程、仿真驗(yàn)證功能;構(gòu)建工藝專家數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)大型復(fù)合材料部件自動(dòng)打磨應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制基于國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的打磨作業(yè)系統(tǒng)1套,可打磨的規(guī)格不小于5000mm×2000mm,零件型面誤差在線測(cè)量精度優(yōu)于0.1mm,機(jī)器人軌跡跟蹤精度優(yōu)于0.2mm,打磨厚度一致性精度優(yōu)于0.3mm,打磨產(chǎn)品型面誤差優(yōu)于0.3mm,力控精度優(yōu)于1.5N;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(qǐng)不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?nèi)容:面向酒類等釀造行業(yè)對(duì)釀造工藝自動(dòng)化的需求,突破機(jī)器人自動(dòng)接料、自動(dòng)識(shí)別上甑位置、自動(dòng)探汽上甑、均勻鋪撒物料、自動(dòng)控制蒸汽流量、自動(dòng)識(shí)別定位窖池等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)從固態(tài)發(fā)酵制曲、窖池到拌料工位、上甑工位、攤晾工位、回窖池發(fā)酵等全過(guò)程自動(dòng)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(dòng)探汽、測(cè)距、調(diào)控蒸汽流量等功能;上甑料面不平度≤30mm;測(cè)距誤差≤20mm;探汽保證汽上升跟隨料頂面不超過(guò)120mm且不穿汽,同一時(shí)刻甑內(nèi)各見(jiàn)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(dòng)速度≥30m/min,縱向移動(dòng)速度≥8m/min,起吊重量≥3t;建立相應(yīng)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。單套系統(tǒng)采用的國(guó)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(shuō)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?jī)?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(cè)量、廢料自動(dòng)剔除識(shí)別等技術(shù),攻克異形汽車板件布料、切割軌跡、高速切割工藝等關(guān)鍵技術(shù),形成典型工藝庫(kù)。研制無(wú)模具數(shù)字化機(jī)器人激光落料系統(tǒng)、車體沖孔和切邊等三維柔性機(jī)器人激光切割系統(tǒng),進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制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)軌跡最大切割速度不小于100m/min,支持切割程序和工藝參數(shù)自動(dòng)生成;雙激光頭協(xié)同切割落料實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量不小于100萬(wàn)片,支持廢料識(shí)別與回收,邊部毛刺掛渣小于板厚的10%,機(jī)器人堆垛錯(cuò)層小于1mm,垛差不超過(guò)3mm;對(duì)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(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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(cè)換刀機(jī)器人
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)隧道施工中高水壓條件下盾構(gòu)機(jī)刀盤刀具定期檢測(cè)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(cè)換刀機(jī)器人結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)器人定位與控制、刀盤刀具在線檢測(cè)識(shí)別、高抗壓/高耐磨/自潤(rùn)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(kāi)展應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制檢測(cè)、換刀機(jī)器人樣機(jī)各1臺(tái),末端定位精度均優(yōu)于1mm;檢測(cè)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(kāi)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(zhǎng)×寬)的腔體內(nèi)完成檢測(cè)及換刀作業(yè);完成單把換刀時(shí)間≤8min。申請(qǐng)不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.7大型結(jié)構(gòu)件可移動(dòng)多機(jī)器人協(xié)同原位加工系統(tǒng)
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)重大裝備中超大構(gòu)件制造難題,攻克原位檢測(cè)、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(dòng)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(tái);大型結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)度≥25m或直徑≥3m;加工尺寸精度等級(jí)不低于IT8,原位加工機(jī)器人本體自由度不少于5個(gè),加工范圍不小于300mm×300mm×300mm,加工工具擺角≥90°,加工工具最大移動(dòng)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(qǐng)不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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(guò)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,實(shí)現(xiàn)大曲率、異形木質(zhì)構(gòu)件的高精度加工;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(tái)套應(yīng)用示范。大型板材構(gòu)件安裝機(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;木結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工機(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(dòng)打印。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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(cè)和床椅變形的多功能輔助護(hù)理系統(tǒng);研究無(wú)動(dòng)力可穿戴老人助行機(jī)器人,利用自然行走過(guò)程中雙腿交替能量?jī)?chǔ)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(duì)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(wú)線定位與跌倒檢測(cè)系統(tǒng);研究基于云平臺(tái)的便攜式老人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。開(kāi)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(dòng)轉(zhuǎn)換及與馬桶對(duì)接等功能;無(wú)動(dòng)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(cè)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(wú)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(cè)系統(tǒng)可檢測(cè)不少于10種生理參數(shù),準(zhǔn)確率>90%。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)明: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?jī)?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(tái)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(yǔ)音、圖像、動(dòng)作識(shí)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(duì)家電、燈光、門窗等家用設(shè)備的操控以及對(duì)入侵者、火災(zāi)、煤氣泄露等環(huán)境信息的監(jiān)測(cè)。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(chǎng)景智慧生活系統(tǒng),開(kāi)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),實(shí)現(xiàn)電視/冰箱/空調(diào)等不少于10種大型家用設(shè)備、凈化器/微波爐/電飯煲等不少于20種小型家用設(shè)備的交互控制和不少于5種異常環(huán)境信息的監(jiān)測(cè);構(gòu)建包含智能客廳、智能廚房和安防監(jiān)控等的全場(chǎng)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(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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(dòng)功能喪失后上肢運(yùn)動(dòng)–感覺(jué)神經(jīng)功能重建技術(shù),實(shí)現(xiàn)基于生理電信號(hào)接口的運(yùn)動(dòng)意圖精準(zhǔn)識(shí)別、截肢患者神經(jīng)信息通道重建、感覺(jué)信號(hào)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(dòng)相容性與穿戴舒適性、具備運(yùn)動(dòng)–感覺(jué)雙向神經(jīng)通路的上肢假肢,并開(kāi)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(dòng)自由度不少于5個(gè),前臂主動(dòng)自由度不少于3個(gè),假肢大臂主動(dòng)自由度不少于2個(gè);在線識(shí)別出15種以上臂、手運(yùn)動(dòng)意圖,準(zhǔn)確率≥90%;實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)、溫度覺(jué)等2種以上感覺(jué)信息的神經(jīng)傳入,電觸覺(jué)系統(tǒng)可以感知和分辨不同手指的觸覺(jué)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(guó)際領(lǐng)先水平,并提供佐證材料;申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
3.12智能動(dòng)力下肢假肢系統(tǒng)
研究?jī)?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(dòng)機(jī)制及人–假肢感知運(yùn)動(dòng)融合技術(shù);研制含有動(dòng)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(dòng)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(chǔ)能腳板結(jié)構(gòu)成型工藝。研制智能動(dòng)力下肢假肢系統(tǒng),開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用驗(yàn)證。
考核指標(biāo):智能大腿假肢具有動(dòng)力膝、踝關(guān)節(jié),總重量≤4.5kg;智能小腿假肢具有動(dòng)力踝關(guān)節(jié),總重量≤2kg;智能假肢整機(jī)滿足連續(xù)100萬(wàn)次疲勞測(cè)試,續(xù)航時(shí)間≥8h,腳板儲(chǔ)能性≥90%,最大
承重≥100kg;采用非植入式接口識(shí)別人體運(yùn)動(dòng)意圖,識(shí)別準(zhǔn)確率≥95%、識(shí)別延時(shí)≤50ms,實(shí)現(xiàn)對(duì)步速和地形變化的自適應(yīng),及對(duì)步態(tài)差異的泛化學(xué)習(xí)。完成推廣應(yīng)用100臺(tái)套;申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?nèi)容:面向電力行業(yè)的檢測(cè)和作業(yè)需求,研制氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS)檢修機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)GIS腔體的檢測(cè)和維護(hù);研制電纜隧道檢測(cè)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(duì)隧道環(huán)境與電纜設(shè)備狀態(tài)的綜合監(jiān)測(cè)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(shí)別和鎖定,以及帶電拆接引、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,突破上下線技術(shù),實(shí)現(xiàn)異物清除、斷股修補(bǔ)、防振錘復(fù)位等帶電作業(yè)功能。開(kāi)展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):氣體絕緣金屬封閉開(kāi)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(shí)別率≥95%,開(kāi)展實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證;電纜隧道檢測(cè)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,電纜缺陷識(shí)別率≥98%,在電纜隧道開(kāi)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(shí)別并鎖定作業(yè)目標(biāo)及自主避障,識(shí)別率≥90%,開(kāi)展實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證;架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng):定位精度優(yōu)于±1mm,續(xù)航時(shí)間≥2h,通訊距離≥2km,能夠跨越防振錘、懸垂線夾等,開(kāi)展實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。上述機(jī)器人系統(tǒng)自身防護(hù)指標(biāo)符合行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?nèi)容:研制極端環(huán)境科考站站內(nèi)移動(dòng)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(dòng)、自動(dòng)充電等功能,搭載機(jī)械臂/靈巧手,實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)典型對(duì)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(dòng)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(kāi)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(dòng)作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)各1套。站內(nèi)移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人:最大運(yùn)動(dòng)速度≥5km/h,可適應(yīng)我國(guó)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(dòng)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(duì)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(kāi)展應(yīng)用驗(yàn)證;申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)明:鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合申報(bào)。
3.15面向脊柱椎板切除手術(shù)的機(jī)器人系統(tǒng)
研究?jī)?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(píng)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(kāi)展模型、動(dòng)物試驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):研制脊柱椎板切除手術(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(dòng)物試驗(yàn)。申請(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)明:鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報(bào)。
3.16面向人體狹窄腔道的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人
研究?jī)?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(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力傳輸、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)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)的機(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)窺鏡與手術(shù)執(zhí)行器,直徑<12mm,重復(fù)定位精度優(yōu)于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(guò)程的安全性與有效性評(píng)估規(guī)范,面向切割、燒灼等典型手術(shù)操作完成動(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。
有關(guān)說(shuō)明:鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報(bào)。
3.17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?jī)?nèi)容:針對(duì)下肢骨折復(fù)位、固定與康復(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(píng)估、基于骨愈合機(jī)理的主被動(dòng)融合康復(fù)等技術(shù),研制下肢骨折復(fù)位、固定與康復(fù)一體化機(jī)器人系統(tǒng);面向下肢長(zhǎng)骨、踝關(guān)節(jié)骨折治療,開(kāi)展臨床試驗(yàn)驗(yàn)證,建立手術(shù)與康復(fù)過(guò)程的安全性與有效性評(píng)估體系。
考核指標(biāo):研制出下肢骨折復(fù)位、固定與康復(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,姿態(tài)精度優(yōu)于0.05°,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(duì)長(zhǎng)骨和踝關(guān)節(jié)提出骨折復(fù)位與康復(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(qǐng)/獲得不少于5項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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(duì)軸類楔橫軋制過(guò)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(kāi)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(dòng)楔橫軋制生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)大型軸類軋制過(guò)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),開(kāi)展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):研制出機(jī)器人化全自動(dòng)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(tái)國(guó)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:直徑范圍200~250mm,長(zhǎng)度范圍2300~2500mm,工件溫度≥900℃;軋制軸類預(yù)留加工量≤2.5mm;可軋制品種類型不少于4種的軸類零件。
有關(guān)說(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.2面向五金行業(yè)制造的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用示范
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)五金行業(yè)品種多樣化、市場(chǎng)需求變化迅速的特點(diǎn),開(kāi)展機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線數(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優(yōu)化,大幅提升五金行業(yè)制造運(yùn)營(yíng)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),實(shí)現(xiàn)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)作技術(shù),提升生產(chǎn)線柔性和智能化水平;實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與周邊加工設(shè)備、成套物流裝備系統(tǒng)集成,開(kāi)展國(guó)產(chǎn)機(jī)器人在五金行業(yè)的批量應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):實(shí)現(xiàn)300臺(tái)以上國(guó)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(yíng)成本降低20%以上,產(chǎn)品升級(jí)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(shuō)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(dòng)化生產(chǎn)線
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)鑄造生產(chǎn)的自動(dòng)化智能化需求,研制鑄造行業(yè)機(jī)器人自動(dòng)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(cè)、識(shí)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(kāi)展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):每條生產(chǎn)線配置國(guó)產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用數(shù)量不少于10臺(tái);砂芯抓取定位夾具重復(fù)定位精度優(yōu)于±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(shuō)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(dòng)化生產(chǎn)示范線
研究?jī)?nèi)容:研究面向定制式木工家具制造的自動(dòng)化生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)及裝備,開(kāi)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(kāi)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(dòng)組裝系統(tǒng)、快速包裝箱定制裁切及全自動(dòng)包裝系統(tǒng)等,研制木工家具柔性自動(dòng)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(dòng)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≥12m,移動(dòng)距離≥20m,最大移動(dòng)速度不小于3.5m/s,定位精度優(yōu)于±0.2mm,最大負(fù)載不小于100kg;堆垛機(jī)器人:最大速度不小于3.5m/s,最大負(fù)載不小于200kg;木工組裝機(jī)器人:工作節(jié)拍不小于2.5秒/件,裝配精度優(yōu)于±0.05mm;上下料一體柔性定制裁紙箱機(jī)器人:最大切割速度不小于2.5m/s,最大切割厚度不小于2.5~8mm;全自動(dòng)包裝機(jī)機(jī)器人:工作節(jié)拍不小于2.5秒/件。申請(qǐng)不少于5項(xiàng)發(fā)明專利;國(guó)產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用數(shù)量不少于100臺(tái)套,實(shí)現(xiàn)不少于6條生產(chǎn)線的應(yīng)用示范。
有關(guān)說(shuō)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(dòng)化生產(chǎn)示范線
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)衛(wèi)浴陶瓷行業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、效率低等問(wèn)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(dòng)注漿、開(kāi)模、脫模、洗模和粘接;基于施釉、修胚工藝和拋磨的力精確控制,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人施釉、修坯、在線檢測(cè)、分級(jí)分揀。研制衛(wèi)浴陶瓷成型、施釉、檢測(cè)一體化機(jī)器人柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線,開(kāi)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(dòng)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(cè),應(yīng)用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人數(shù)量不少于30臺(tái),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(cè)精度優(yōu)于1mm×1mm。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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(wú)痕抓取等功能,并開(kāi)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(dòng)量≤7mm,手臂承擔(dān)載荷≥65kg,最高行走速度不小于2.2m/s,重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.25mm,搬運(yùn)玻璃基板尺寸不小于2900mm×3300mm,搬運(yùn)玻璃基板最小厚度0.3mm,環(huán)境潔凈度等級(jí)優(yōu)于Class10(0.3µm);實(shí)現(xiàn)100臺(tái)套以上推廣應(yīng)用。
有關(guān)說(shuō)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(dòng)化生產(chǎn)線
研究?jī)?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(dòng)化生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)零部件高精度的視覺(jué)定位檢測(cè)、柔性精密裝配、整機(jī)檢測(cè)、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(kāi)展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):零部件裝配精度優(yōu)于±0.02mm,自動(dòng)組裝重復(fù)定位精度優(yōu)于±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(guó)產(chǎn)機(jī)器人不少于30臺(tái)套,在典型企業(yè)開(kāi)展不少于5條生產(chǎn)線的應(yīng)用示范。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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)建特鋼棒材智能精整的全流程、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(tái),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(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),信息流跟蹤,開(kāi)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(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人不少于10臺(tái);標(biāo)準(zhǔn)樣品存取機(jī)器人本體末端載荷≥800kg;對(duì)于直徑50~200mm特鋼棒材上深度大于0.2mm和長(zhǎng)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(tái),實(shí)現(xiàn)精整質(zhì)量可追溯,滿足年產(chǎn)20萬(wàn)噸以上特鋼棒材精整作業(yè)需求。
有關(guān)說(shuō)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(dòng)化生產(chǎn)線
研究?jī)?nèi)容:面向鞋服行業(yè)急需自動(dòng)化、個(gè)性化改造的需求,研制針織面料鞋/服機(jī)器人自動(dòng)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(jué)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(dòng)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(dòng)化生產(chǎn)線,每條產(chǎn)線配置不少于5臺(tái)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人和一套3D機(jī)器視覺(jué)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(shuō)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?jī)?nèi)容:針對(duì)汽車輪轂行業(yè)磨拋?zhàn)詣?dòng)化生產(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_(kāi)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(kāi)展應(yīng)用示范。考核指標(biāo):智能磨拋系統(tǒng)使用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人不少于100臺(tái)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(dòng)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(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.11面向有色金屬澆鑄過(guò)程的機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)有色金屬冶煉澆鑄過(guò)程自動(dòng)化操作的實(shí)際需求,研究基于視覺(jué)識(shí)別、力覺(jué)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(guò)程的實(shí)時(shí)感知、快速識(shí)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,開(kāi)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(guò)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;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,處理后的氧化渣中主金屬含量≤10%;每條生產(chǎn)線國(guó)產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)量不少于6臺(tái)套,應(yīng)用示范生產(chǎn)線不少于3條。
有關(guān)說(shuō)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(dòng)化生產(chǎn)線
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)機(jī)械零配件鍛壓生產(chǎn)制造過(guò)程中的高溫、振動(dòng)、噪音、作業(yè)環(huán)境差、危險(xiǎn)性高、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題,突破多自由度夾具設(shè)計(jì)、沖擊與振動(dòng)吸收、故障診斷與高溫防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)展多機(jī)器人多級(jí)聯(lián)動(dòng)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(cè)制造過(guò)程于一體的全自動(dòng)鍛壓機(jī)器人生產(chǎn)線。
考核指標(biāo):研制機(jī)器人自動(dòng)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)行器承受鍛件溫度范圍不小于800~1200℃,夾持精度優(yōu)于±1mm。每條生產(chǎn)線配置國(guó)產(chǎn)機(jī)器人不少于10臺(tái)套,在典型企業(yè)開(kāi)展不少于4條生產(chǎn)線的應(yīng)用示范。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?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(dòng)更換工裝、自動(dòng)更換模具、離線編程、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能,開(kāi)展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):研制鈑金制造機(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(dòng)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(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)量不少于50臺(tái)套,應(yīng)用示范生產(chǎn)線不少于5條。
有關(guān)說(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。
4.14面向電商的無(wú)人化倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人系統(tǒng)及應(yīng)用示范
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)電商大規(guī)模無(wú)人化倉(cāng)儲(chǔ)物流需求,研制快速移動(dòng)的物流搬運(yùn)機(jī)器人、高速自動(dòng)碼跺機(jī)器人、靈巧作業(yè)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(shí)別和測(cè)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(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)。構(gòu)建電商無(wú)人化倉(cāng)儲(chǔ)物流中心,實(shí)現(xiàn)物流拆包、入庫(kù)、出庫(kù)、分揀、搬運(yùn)和包裝等自動(dòng)化作業(yè),開(kāi)展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo):針對(duì)不低于24000平方米的電商無(wú)人化倉(cāng)儲(chǔ)物流中心,配置不少于100臺(tái)國(guó)產(chǎn)物流搬運(yùn)機(jī)器人、不少于15臺(tái)國(guó)產(chǎn)碼跺、分揀和包裝機(jī)器人、不低于10000個(gè)托盤存儲(chǔ)能力的高密度自動(dòng)化立體貨倉(cāng)、不少于5條具有貨物稱重及體積測(cè)量與掃描功能的智能化高速輸送線;可同時(shí)存儲(chǔ)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(qǐng)不少于10項(xiàng)發(fā)明專利。
有關(guān)說(shuō)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?jī)?nèi)容:面向石化儲(chǔ)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(kāi)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(cè)、除海生物等作業(yè),以及無(wú)污染的廢物回收。
考核指標(biāo):研制大型立面維護(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1:2,機(jī)器人最大運(yùn)動(dòng)速度≥8m/min,最大越障高度≥20mm;開(kāi)展除銹、噴漆、檢測(cè)、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(jí),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(tái)套以上推廣應(yīng)用。
有關(guān)說(shuō)明:由企業(yè)牽頭申報(bào)。