"智能機器人"重點專項2018年度項目申報指南征求建議
日期：2018-02-10
來源：財政資金申請
作者：Reinovo
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根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于改進加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》（國發(fā)〔2014〕11號）、《國務(wù)院關(guān)于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革方案的通知》（國發(fā)〔2014〕64號）、《科技部 財政部關(guān)于印發(fā)國家重點研發(fā)計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)國家重點研發(fā)計劃重點專項項目立項管理工作流程的通知》（國科辦資〔2016〕6號）等文件要求，現(xiàn)將國家重點研發(fā)計劃高新領(lǐng)域2個重點專項2018年度項目申報指南建議（見附件）向社會征求意見。征求意見時間為2018年2月8日至2018年2月22日。
國家重點研發(fā)計劃相關(guān)重點專項的凝練布局和任務(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，國家科技計劃管理部際聯(lián)席會議研究審議，并報國務(wù)院批準(zhǔn)。本次征求意見重點針對各專項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、先進性等方面聽取各方意見?？萍疾繉嘘P(guān)部門、專業(yè)機構(gòu)和專家，認(rèn)真研究反饋意見，修改完善相關(guān)重點專項的項目申報指南。征集到的意見將不再反饋和回復(fù)。
為落實《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， 國家重點研發(fā)計劃啟動實施“ 智能機器人” 重點專項。根據(jù)本重點專項實施方案的部署， 現(xiàn)發(fā)布2018 年度項目指南。
本重點專項總體目標(biāo)是： 突破新型機構(gòu)/材料/驅(qū)動/傳感/ 控制與仿生、智能機器人學(xué)習(xí)與認(rèn)知、人機自然交互與協(xié)作共融等重大基礎(chǔ)前沿技術(shù)， 加強機器人與新一代信息技術(shù)的融合，為提升我國機器人智能水平進行基礎(chǔ)前沿技術(shù)儲備； 建立互助協(xié)作型、人體行為增強型等新一代機器人驗證平臺， 搶占“ 新一代機器人” 的技術(shù)制高點； 攻克高性能機器人核心零部件、機器人專用傳感器、機器人軟件、測試/安全與可靠性等共性關(guān)鍵技術(shù)，提升國產(chǎn)機器人的國際競爭力； 攻克基于外部感知的機器人智能作業(yè)技術(shù)、新型工業(yè)機器人等關(guān)鍵技術(shù)， 推進國產(chǎn)工業(yè)機器人的產(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)機器人新興產(chǎn)業(yè)； 攻克特殊環(huán)境服役機器人和醫(yī)療/康復(fù)機器人關(guān)鍵技術(shù)，深化我國特種機器人的工程化應(yīng)用。本重點專項協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、技術(shù)驗證平臺與系統(tǒng)建設(shè)、典型應(yīng)用示范，加速推進我國智能機器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
本重點專項按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈”的要求，從機器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、應(yīng)用示范四個層次圍繞智能機器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)、新一代機器人、關(guān)鍵共性技術(shù)、工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人六個方向部署實施。專項實施周期為5 年（2017—2021 年）。
1. 基礎(chǔ)前沿技術(shù)
1.1 仿靈長類高機動運動機器人
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、爪等仿生機構(gòu)和爆發(fā)式高功率密度驅(qū)動技術(shù)、高機動運動控制方法等，研制仿靈長類機器人原理樣機，實現(xiàn)走、跑、跳、攀爬等多種運動方式，開展典型地形環(huán)境的實驗驗證。
考核指標(biāo)：機器人自重≤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 項發(fā)明專利。
1.2 機器人新型復(fù)雜變構(gòu)型機構(gòu)設(shè)計理論與技術(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)計理論和技術(shù)， 研究相關(guān)機器人的建模、感知、規(guī)劃、控制技術(shù)， 研制相應(yīng)的機器人實驗樣機， 實現(xiàn)驗證。
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)機器人、具有20 個自由度以上的高冗余柔性機器人、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類實驗樣機。至少有2 項先進前沿技術(shù)實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術(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項發(fā)明專利。
1.3 機器人仿生感知與驅(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； 研究基于生物細胞機理的類生命視覺感知成像技術(shù)與器件實現(xiàn)； 研究基于生物細胞機理的類生命驅(qū)動技術(shù)與器件實現(xiàn)； 研制實驗樣機， 實現(xiàn)原理驗證及功能演示。
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， 單個傳感單元（ 敏感區(qū)域） 尺寸小于60μm×60μm； 最小可檢測壓強＜1Pa； 壓力響應(yīng)時間＜ 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，實現(xiàn)不少于3 種可控動作。至少有2 項先進前沿技術(shù)實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術(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 項發(fā)明專利。
1.4 機器人用新型精密減速器
研究內(nèi)容： 有別于現(xiàn)有機器人RV 、諧波等減速器傳動原理， 研究機器人用減速器新型傳動原理、新型結(jié)構(gòu)， 滿足機器人關(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， 與現(xiàn)有RV、諧波減速器進行綜合性能對比測試， 實現(xiàn)工業(yè)機器人的應(yīng)用驗證。
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)機器人上裝機驗證。至少有2 項先進前沿技術(shù)實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術(shù)的國際領(lǐng)先水平， 并提供佐證材料； 申請不少于5 項發(fā)明專利。
1.5 微納操作機器人技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容：研究亞納米精度跨尺度驅(qū)動機理與運動控制技術(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)雜三維軌跡實時跟蹤與控制技術(shù)， 微米尺度應(yīng)變感知與流體負壓控制技術(shù)； 研制微納操作機器人集成樣機系統(tǒng)， 結(jié)合典型需求開展技術(shù)驗證。
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/納米操作機器人?；诠鈱W(xué)顯微鏡的微操作機器人： 不少于8 個自由度， 定位精度優(yōu)于1μm， 力測量精度優(yōu)于10μN， 壓強控制精度優(yōu)于0.1Psi；基于AFM 、SEM-TEM 的2 種納米操作機器人：不少于6 個自由度， 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 類典型操作開展實驗驗證； 申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
1.6 基于視覺的機器人環(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、魯棒定位與實時導(dǎo)航、動態(tài)目標(biāo)檢測與自主適應(yīng)等技術(shù)， 搭建機器人實驗平臺， 實現(xiàn)技術(shù)驗證與示范。
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/強光線/弱紋理情況的室內(nèi)場景下，1km 行走測試平均實時定位精度優(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 行走測試平均實時定位精度優(yōu)于50cm；動態(tài)環(huán)境下基于視覺避障成功率≥90% 。至少有2 項先進前沿技術(shù)實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術(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 項發(fā)明專利。
1.7 人— 機器人智能融合技術(shù)
研究內(nèi)容： 針對人—機協(xié)作型新一代機器人所處環(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)機器人的人機協(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)， 研制機器人實驗平臺， 實現(xiàn)技術(shù)驗證與功能示范。
考核指標(biāo)：構(gòu)建不少于2 類人機智能融合機器人實驗系統(tǒng)， 實現(xiàn)人在回路的機器人協(xié)同混合智能； 針對不少于5 種典型應(yīng)用場景， 實現(xiàn)技術(shù)驗證與功能演示。至少有2 項先進前沿技術(shù)實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術(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 項發(fā)明專利。
1.8 多模態(tài)融合的機器人自然交互
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)融合的人機自然交互理論和方法， 研究機器人與人的交互關(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， 實現(xiàn)多模態(tài)的機器人與人自然交互， 研制機器人實驗平臺， 實現(xiàn)技術(shù)驗證與功能示范。
考核指標(biāo)： 面向機器人與人多模態(tài)融合自然交互， 構(gòu)建不少于2 類智能機器人實驗平臺； 實現(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)信息實現(xiàn)交互意圖理解； 針對5 種以上典型應(yīng)用場景實現(xiàn)實驗驗證。至少有2 項先進前沿技術(shù)實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術(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 項發(fā)明專利。
1.9 互助型冗余靈巧作業(yè)機器人
研究內(nèi)容： 研制具有輕量化、高精度、大負載自重比、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、人機友好交互等功能， 支持應(yīng)用程序二次開發(fā)； 對整機功能與性能進行綜合測試與驗證， 并面向典型應(yīng)用開展實驗驗證。
考核指標(biāo)： 互助型冗余靈巧作業(yè)機器人不少于7 個自由度， 重量≤20kg， 工作半徑≥900mm， 負載能力≥7kg， 末端最大運動速度≥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個應(yīng)用領(lǐng)域開展實驗驗證。
1.10 穿戴式外肢體輔助作業(yè)機器人
研究內(nèi)容：面向單人作業(yè)對輔助作業(yè)機械臂（穿戴式外肢體） 的需求， 開展穿戴式外肢體機構(gòu)設(shè)計、便攜式動力源與高功率驅(qū)動系統(tǒng)、人機混合系統(tǒng)動力學(xué)建模、機械肢體的智能操控、機器人輔助作業(yè)策略等研究， 研制穿戴式輔助作業(yè)機器人系統(tǒng)， 實現(xiàn)復(fù)雜作業(yè)過程中機器人輔助操作、安全保護等功能， 開展應(yīng)用驗證。
考核指標(biāo)： 研制出穿戴式輔助作業(yè)雙臂機器人系統(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， 單臂最大出力150N ，重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.5mm ，精細作業(yè)力控誤差＜1N 。針對3 種以上典型作業(yè)場景開展實驗驗證。
2. 共性技術(shù)
2.1 面向機器人應(yīng)用的激光掃描測距儀
研究內(nèi)容：針對機器人環(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。
2.2 機器人六維力和觸覺傳感器
研究內(nèi)容：針對我國機器人產(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)達到或優(yōu)于國際同類產(chǎn)品先進水平， 提交第三方權(quán)威機構(gòu)檢測報告，實現(xiàn)機器人典型作業(yè)的應(yīng)用驗證， 實現(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， 點陣密度不低于每平方厘米16 點，全向彎折角度達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)時間≤90ms 。實現(xiàn)機器人典型應(yīng)用驗證，實現(xiàn)推廣應(yīng)用不少于200 套。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
2.3 面向工業(yè)機器人的三維視覺測量單元
研究內(nèi)容： 研制面向工業(yè)機器人的大場景固定基座高精度三維視覺測量單元， 實現(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；研制面向機械臂手眼系統(tǒng)的三維視覺測量系統(tǒng)， 實現(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°； 可同時識別的最大工件數(shù)量不低于5 個， 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%。實現(xiàn)在工業(yè)機器人上推廣應(yīng)用不少于200 套。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
2.4 面向服務(wù)機器人的三維視覺傳感器
研究內(nèi)容： 研究雙目深度計算算法芯片化和結(jié)構(gòu)光深度計算算法芯片化技術(shù)， 研制面向服務(wù)機器人應(yīng)用的低成本三維視覺傳感器， 實現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境下高分辨率、高幀速的深度圖獲取， 同時具備嵌入式智能計算功能。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)達到1mm；室外測量距離0.4~30m，相對深度測量精度達到距離的5% 。實現(xiàn)在服務(wù)機器人上推廣應(yīng)用不少于1 萬臺。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
2.5 工業(yè)機器人中間件應(yīng)用平臺
研究內(nèi)容： 研制面向工業(yè)機器人的中間件和應(yīng)用框架， 提出機器人中間件設(shè)計規(guī)范， 制定機器人組件及數(shù)據(jù)交互建模與封裝規(guī)范， 實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和模塊間數(shù)據(jù)交互管理、面向分布式實時應(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)用的機制等功能； 構(gòu)建基于模塊化的工業(yè)機器人組件平臺， 實現(xiàn)在工業(yè)機器人系統(tǒng)上的應(yīng)用驗證。
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； 支持面向分布式實時應(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 家機器人企業(yè)、6 類工業(yè)機器人產(chǎn)品上進行應(yīng)用驗證。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
2.6 工業(yè)機器人云平臺
研究內(nèi)容： 研制面向工業(yè)機器人的混合云平臺， 實現(xiàn)工業(yè)機器人網(wǎng)絡(luò)實時、可靠接入； 實現(xiàn)工業(yè)機器人運行參數(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)機器人云端數(shù)據(jù)庫， 提供工藝過程優(yōu)化、遠程監(jiān)控、智能狀態(tài)分析、預(yù)測性維護等云服務(wù)。開展應(yīng)用驗證。
考核指標(biāo)： 建立PB 級工業(yè)機器人分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)； 支持工業(yè)機器人接入不少于3 種主流工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，支持1000 點并發(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 。實現(xiàn)5 個應(yīng)用場景的工業(yè)機器人云服務(wù)，開展不少于5 類工業(yè)機器人的應(yīng)用驗證。
有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.7 工業(yè)機器人故障診斷及健康評估系統(tǒng)
研究內(nèi)容： 研制工業(yè)機器人在線健康評估和故障預(yù)警系統(tǒng)， 基于機器人性能參數(shù)獲取、特征提取和智能診斷， 實現(xiàn)工業(yè)機器人的健康評估和故障預(yù)警功能； 研制工業(yè)機器人整機離線健康評估和故障診斷系統(tǒng)， 基于振動、噪聲、溫度、運行狀態(tài)等多源特征參數(shù)融合，實現(xiàn)工業(yè)機器人的健康評估和故障診斷。建立工業(yè)機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)機器人在線健康評估和故障預(yù)警系統(tǒng)、工業(yè)機器人整機離線健康評估系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)各1 套，整機故障診斷準(zhǔn)確率≥90%。在5 類以上國產(chǎn)主流品牌工業(yè)機器人產(chǎn)品上獲得應(yīng)用示范；形成工業(yè)機器人健康評估和故障診斷技術(shù)規(guī)范和行業(yè)/團體標(biāo)準(zhǔn)草案。
有關(guān)說明：鼓勵產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申報。
2.8 工業(yè)機器人整機性能提升與驗證
研究內(nèi)容針對我國6 自由度關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人整機性能與國外同類產(chǎn)品存在差距，急需實現(xiàn)產(chǎn)品中高端化的需求，突破輕量化設(shè)計、機電耦合參數(shù)標(biāo)定、位姿誤差補償與振動抑制、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)；建立驗證平臺，并在我國工業(yè)機器人整機企業(yè)進行技術(shù)驗證。
考核指標(biāo)提出與國外同類6 自由度機器人產(chǎn)品對標(biāo)的指標(biāo)體系，突破不少于10 項工業(yè)機器人性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)，使工業(yè)機器人整機企業(yè)的不少于6 種典型負載能力工業(yè)機器人產(chǎn)品性能與技術(shù)指標(biāo)達到國際同類產(chǎn)品先進水平。
有關(guān)說明：鼓勵產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申報。
3. 關(guān)鍵技術(shù)與裝備
3.1 個性化圖案智能涂裝機器人技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容: 針對車輛外觀個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)， 實現(xiàn)高速智能換色； 研制機器人柔性智能涂裝系統(tǒng)， 實現(xiàn)應(yīng)用驗證。
考核指標(biāo)：研制出機器人柔性智能涂裝系統(tǒng)， 應(yīng)用國產(chǎn)防爆噴涂機器人數(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， 換色時間≤10s 。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.2 復(fù)雜曲面壁板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊接機器人技術(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)攪拌摩擦焊的機器人產(chǎn)品與系統(tǒng)， 實現(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)，實現(xiàn)焊接過程數(shù)據(jù)收集、分析、挖掘和優(yōu)化， 實現(xiàn)應(yīng)用驗證。
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)攪拌摩擦焊的機器人系統(tǒng)1 套，機器人負載≥500kg，機器人重復(fù)定位精度±0.1mm；高強鋁合金及鋁鋰合金焊接厚度范圍0.5~4mm；實現(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 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.3 大型復(fù)雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)打磨機器人技術(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)的機器人打磨作業(yè)系統(tǒng)， 實現(xiàn)弱剛性自由曲面復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件逆向掃描與建模、機器人運動精度誤差補償、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)機器人打磨工藝系統(tǒng)， 實現(xiàn)打磨的自動編程、仿真驗證功能；構(gòu)建工藝專家數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)大型關(guān)鍵復(fù)合材料部件自動打磨應(yīng)用驗證。
考核指標(biāo)： 研制出基于國產(chǎn)機器人研制大型復(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 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.4 面向釀造工藝流程的機器人智能作業(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器人智能作業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)應(yīng)用驗證。
考核指標(biāo)：上甑機器人不少于6 個自由度，最大負載≥150kg， 實現(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，同一時刻甑內(nèi)各見汽點高度偏差≤30mm； 智能摘酒機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。
3.5 汽車板材機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器人機構(gòu)、多機器人高精度協(xié)同作業(yè)、機器人堆垛、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)字化機器人激光落料系統(tǒng)， 和車體沖孔和切邊等三維柔性機器人激光切割系統(tǒng)， 并進行應(yīng)用驗證。
考核指標(biāo)： 研制出基于高性能激光切割機器人的汽車板材激光落料和三維切割系統(tǒng)，激光切割機器人系統(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%，機器人堆垛錯層小于1mm，垛差不超過3mm；對于同一類車身部件， 綜合切割效率達到傳統(tǒng)的五軸三維激光切割機的3 倍以上。申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.6 全斷面掘進機刀盤刀具檢測換刀機器人
研究內(nèi)容： 針對隧道施工中高水壓條件下盾構(gòu)機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)機狹小密封艙大負載檢測換刀機器人結(jié)構(gòu)與驅(qū)動設(shè)計、機器人定位與控制、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)， 研制全斷面掘進機刀盤檢修換刀機器人系統(tǒng)， 并開展應(yīng)用驗證。
考核指標(biāo)： 研制出檢測、換刀機器人樣機各1 臺， 末端定位精度均優(yōu)于1mm；檢測機器人關(guān)節(jié)數(shù)量不低于6個，末端最大負載≥5kg；換刀機器人末端最大負載≥250kg， 換刀系統(tǒng)接觸外界部位最大承載海水壓強≥2MPa， 常壓換刀密封開合次數(shù)不低于1000 次； 換刀機器人工作環(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)；完成單把換刀時間≤8min。申請不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.7 大型結(jié)構(gòu)件可移動多機器人協(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)， 研制可移動多機器人原位加工系統(tǒng)， 實現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件表面的鉆、銑、磨等加工功能， 并進行應(yīng)用示范驗證。
考核指標(biāo)： 系統(tǒng)配置原位加工機器人數(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，原位加工機器人本體自由度不少于5 個， 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 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.8 面向建筑行業(yè)典型應(yīng)用的機器人關(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)機器人， 實現(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)打印機器人系統(tǒng)，實現(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 類建筑機器人， 實現(xiàn)不少于10 臺套應(yīng)用示范。安裝機器人： 不少于12 個自由度，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 ； 建筑打印機器人： 工作范圍不小于11m×12m×6m ，打印精度優(yōu)于±0.5mm， 實現(xiàn)16 軸聯(lián)動打印。申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.9 面向半失能老人的輔助機器人技術(shù)與系統(tǒng)
研究內(nèi)容： 面向半失能老人的起居護理、行走輔助、肌力訓(xùn)練和健康監(jiān)護等護理需求， 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理系統(tǒng)； 研究無動力可穿戴老人助行機器人， 利用自然行走過程中雙腿交替能量儲存與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)助行； 研制面向老人的肌力訓(xùn)練機器人， 對上下肢體和軀干部位肌肉進行智能化訓(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)用驗證。
考核指標(biāo)：研制出不少于5 類助老機器人。多功能輔助護理系統(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器人自由度數(shù)不少于5 個， 重量≤1.5kg； 肌力訓(xùn)練機器人能夠?qū)崟r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項發(fā)明專利。
有關(guān)說明：由北京市、福建省、江蘇省組織項目申報， 項目所在地政府需協(xié)調(diào)落實相關(guān)政策和經(jīng)費配套措施， 保障定向擇優(yōu)項目實施及有效運行。由企業(yè)牽頭申報。
3.10 智能家居服務(wù)機器人技術(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)機器人， 基于物聯(lián)網(wǎng)、智能空間與云平臺技術(shù)實現(xiàn)服務(wù)機器人與智能家居系統(tǒng)的有機集成， 基于語音、圖像、動作識別及遠程控制等多種人機環(huán)交互方式， 實現(xiàn)機器人對家電、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)， 實現(xiàn)不少于2 套的應(yīng)用驗證。申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報。
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)， 重點研究運動功能喪失后上肢運動—感覺神經(jīng)功能重建技術(shù)， 實現(xiàn)基于生理電信號接口的運動意圖精準(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、生機接口閉環(huán)交互訓(xùn)練等功能；研制兼顧運動相容性與穿戴舒適性、具備運動—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行配置； 假手部分5 手指、自由度不少于12 個、其中主動自由度不少于5 個， 前臂主動自由度不少于3 個， 假肢大臂主動自由度不少于21 個； 在線識別出15 種以上臂、手運動意圖，準(zhǔn)確率≥90%； 實現(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 例截肢患者穿戴實驗。至少有1項先進前沿技術(shù)達到同類技術(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 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
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)動機制及人—假肢感知運動融合技術(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、運動泛化與學(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； 智能假肢整機滿足連續(xù)100 萬次疲勞測試， 續(xù)航時間≥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動意圖， 識別準(zhǔn)確率≥95% 、識別延時≤50ms， 實現(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 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.13 面向電力行業(yè)的作業(yè)機器人系統(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）檢修機器人， 實現(xiàn)GIS 腔體的檢測和維護； 研制電纜隧道檢測機器人， 實現(xiàn)機器人在電纜隧道內(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)機器人， 實現(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)機器人， 實現(xiàn)異物清除、斷股修補、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% ，開展實際應(yīng)用驗證；電纜隧道檢測機器人：最大運行速度≥1m/s，連續(xù)運行時間≥4h，停靠定位精度優(yōu)于±25mm， 在電纜隧道開展應(yīng)用驗證； 配網(wǎng)帶電作業(yè)機器人：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%， 開展實際應(yīng)用驗證；架空輸電線路帶電作業(yè)機器人： 定位精度1mm， 續(xù)航時間≥2h， 通訊距離≥2km， 能夠跨越防震錘、懸垂線夾等， 開展實際應(yīng)用驗證。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.14 高海拔環(huán)境科考站輔助值守機器人
研究內(nèi)容： 研制極端環(huán)境科考站站內(nèi)移動作業(yè)機器人， 實現(xiàn)站內(nèi)自主定位、導(dǎo)航、避障移動、自動充電等功能，搭載機械臂/ 靈巧手， 實現(xiàn)對站內(nèi)典型對象的精細操作， 完成典型設(shè)備維護、更換、實驗操作等任務(wù)； 研制站外移動作業(yè)機器人， 可自主進、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—機友好遙操作系統(tǒng)， 建立遙操作安全機制。在實際科考站開展應(yīng)用驗證。
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)機器人系統(tǒng)各1 套。站內(nèi)移動作業(yè)機器人： 最大運動速度≥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自由度機械臂和靈巧手，可完成不少于10項站內(nèi)典型科考任務(wù)； 站外移動作業(yè)機器人：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 自由度機械臂及模塊化作業(yè)工具， 完成不少于5 項站外典型科考任務(wù)。分別針對站內(nèi)、站外機器人提出環(huán)境適應(yīng)量化考核指標(biāo)，在實際科考站開展應(yīng)用驗證；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 鼓勵產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合申報。
3.15 面向石油/化工等危險環(huán)境的防爆消防機器人
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)、多機器人協(xié)作與遠程監(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器人，實現(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)泡沫消防機器人、防爆消防排煙機器人、防爆搬運機器人、防爆消防滅火機器人、防爆消防偵察機器人等不少于5 種防爆型消防機器人；達到石油/化工等高危環(huán)境下作業(yè)防爆等級要求； 機器人爬坡坡度≥40°， 越障高度≥ 250mm，涉水深度≥350mm，防護等級IP65，適應(yīng)環(huán)境溫度≥300℃；遠程操控平臺可同時管控不少于50 臺機器人。推廣應(yīng)用不少于1000 臺。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
3.16 面向脊柱椎板切除手術(shù)的機器人系統(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、動物試驗驗證。
考核指標(biāo)： 研制出脊柱椎板切除手術(shù)機器人集成樣機系統(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；機器人力反饋精度優(yōu)于5%；具有良好人機交互能力、安全性保障機制；建立機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。申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 鼓勵產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報。
3.17 面向人體狹窄腔道的微創(chuàng)手術(shù)機器人
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理、柔性傳動機構(gòu)設(shè)計、動力傳輸、系統(tǒng)運動學(xué)模型、柔性機器人力感知與反饋、手術(shù)工具集成與遠端控制等技術(shù)， 研制可完成狹窄空間微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)。
考核指標(biāo)： 微創(chuàng)手術(shù)機器人集成柔性內(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；單個手術(shù)執(zhí)行器端部自由度不少于4 個，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)操作完成動物實驗不少于10 例；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明： 鼓勵產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報。
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， 重點突破機構(gòu)設(shè)計、基于醫(yī)學(xué)影像的多體實時追蹤、骨折精準(zhǔn)復(fù)位軌跡規(guī)劃與軟件實現(xiàn)、生物力學(xué)信息在線采集與評估、基于骨愈合機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，開展臨床試驗驗證，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)一體化機器人系統(tǒng)，不少于6個自由度，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時反饋功能；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)；建立機器人操作規(guī)范，完成臨床試驗不少于10例。申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明：鼓勵產(chǎn)學(xué)研醫(yī)檢聯(lián)合申報。
4. 應(yīng)用示范
4.1 大型軸類楔橫軋制機器人化生產(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，開發(fā)大型工業(yè)機器人作業(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器人化作業(yè)，并開展應(yīng)用示范。
考核指標(biāo)：研制出機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)機器人；機器人負載≥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。
4.2 面向五金行業(yè)制造的國產(chǎn)機器人系統(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， 開展智能工廠數(shù)字化建模和仿真優(yōu)化，實現(xiàn)工藝和物流布局的全局最優(yōu)， 大幅提升五金行業(yè)制造運營效率。在制造加工環(huán)節(jié)， 實現(xiàn)機器人沖壓、焊接、拋光、噴涂、碼垛；在物流環(huán)節(jié)， 運用機器人貼標(biāo)、碼垛、包裝以及AGV 轉(zhuǎn)運； 研究多機器人協(xié)作， 提升生產(chǎn)線柔性和智能化水平；研制機器人并與周邊加工設(shè)備、成套物流裝備進行系統(tǒng)集成， 實現(xiàn)國產(chǎn)機器人在五金行業(yè)柔性智能工廠的批量應(yīng)用示范。
考核指標(biāo)：實現(xiàn)300 臺以上國產(chǎn)機器人的系統(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。
4.3 面向鑄造行業(yè)的機器人自動化生產(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)機器人自動化生產(chǎn)線， 實現(xiàn)機器人砂芯抓取、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； 機器人去除鑄件的澆冒口和鑄件打磨效率提升30% 以上；實現(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。
4.4 面向定制式木工家具制造的機器人自動化生產(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)模化和個性定制式木工家具制造的設(shè)計軟件系統(tǒng)及制造生產(chǎn)運行管控系統(tǒng)； 開發(fā)大跨距高精度曲臂龍門機器人、高速堆垛機器人、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， 實現(xiàn)面向定制式木工家具制造的機器人自動化生產(chǎn)應(yīng)用示范。
考核指標(biāo)：大跨距高精度曲臂龍門機器人：跨距≥15m， 移動距離≥90m， 速度3.5m/s， 定位精度±0.2mm， 負載100kg； 堆垛機器人： 速度3.5m/s， 負載200kg ；木工組裝機器人：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器人： 切割速度2.5m/s， 切割厚度2.5~8mm； 全自動包裝機機器人： 工作節(jié)拍2.5 秒/件。申請不少于5 項發(fā)明專利； 國產(chǎn)機器人應(yīng)用數(shù)量不少于100 臺套， 實現(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。
4.5 衛(wèi)浴陶瓷制造機器人自動化生產(chǎn)示范線
研究內(nèi)容： 針對衛(wèi)浴陶瓷行業(yè)勞動強度大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、效率低等問題， 研究機器人高壓成型工藝， 研制新型模具， 實現(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， 實現(xiàn)機器人施釉、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， 實現(xiàn)機器人高壓注漿成型、干法修坯、機器人施釉、干燥與檢測， 應(yīng)用國產(chǎn)機器人數(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。
4.6 潔凈環(huán)境大尺寸玻璃基板搬運機器人系統(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機器人系統(tǒng)， 實現(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機器人， 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，可搬運玻璃基板尺寸不小于2900mm×3300mm， 可搬運玻璃基板最小厚度0.3mm， 環(huán)境潔凈度等級Class10 （0.3μm）；實現(xiàn)100 臺套以上推廣應(yīng)用。
有關(guān)說明： 由企業(yè)牽頭申報。
4.7 面向手機/筆記本電腦制造的機器人自動化生產(chǎn)線
研究內(nèi)容：研制面向手機/筆記本電腦制造的高效率柔性機器人自動化生產(chǎn)線， 實現(xiàn)零部件高精度的視覺定位檢測、柔性精密裝配、整機檢測、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。
4.8 面向特鋼棒材精整作業(yè)的機器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容： 圍繞特鋼棒材精整區(qū)域轉(zhuǎn)運頻繁、危險及繁重人工作業(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、成品存取等機器人化作業(yè)， 實現(xiàn)半成品至成品自動轉(zhuǎn)運， 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)機器人不少于10 臺； 標(biāo)準(zhǔn)樣品存取機器人本體末端載荷≥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。
4.9 面向鞋服行業(yè)的機器人自動化生產(chǎn)線
研究內(nèi)容： 面向鞋服行業(yè)急需自動化、個性化改造的需求， 研制針織面料鞋/服機器人自動化生產(chǎn)線，具有鞋/服織物的數(shù)字化設(shè)計、織物三維立體編織、基于視覺的機器人作業(yè)軌跡實時編程等功能， 實現(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)機器人和一套3D 機器視覺系統(tǒng)，產(chǎn)能≥200 件/小時，剪裁、縫合、粘貼誤差≤1mm，產(chǎn)線換型時間≤ 30min。實現(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。
4.10 汽車輪轂智能磨拋機器人系統(tǒng)
研究內(nèi)容： 針對汽車輪轂行業(yè)磨拋自動化生產(chǎn)需求， 研制汽車輪轂智能磨拋機器人系統(tǒng)， 具備滿足全方位磨拋姿態(tài)要求， 實現(xiàn)機器人力位混合控制和磨拋量補償?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)機器人的智能磨拋系統(tǒng)不少于100 臺套； 機器人負載能力≥50kg，重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.1mm，機器人腕端（ 五軸） 運動范圍≥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。
4.11 面向有色金屬澆鑄過程的機器人作業(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際需求， 研究基于視覺識別、力覺感知的機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器人， 實現(xiàn)有色金屬溶液澆鑄、扒渣和鑄錠碼垛等過程的實時感知、快速識別和精準(zhǔn)操作等機器人智能化作業(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器人化生產(chǎn)線； 機械臂不少于6 個自由度， 定位精度優(yōu)于1cm， 最大速度≥0.5m/s； 機器人作業(yè)操作適應(yīng)溫度≥500℃， 負載≥ 50kg； 處理后的氧化渣中主金屬含量≤10%； 金屬錠平整度＞ 90% ，單個鑄錠模具機器人扒渣和切削毛刺處理時間≤3min。每條生產(chǎn)線國產(chǎn)機器人系統(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。
4.12 面向鍛造行業(yè)機器人自動化生產(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、危險性高、勞動強度大等問題， 突破多自由度夾具設(shè)計、沖擊與振動吸收、故障診斷與高溫防護等關(guān)鍵技術(shù)， 開展多機器人多級聯(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器人生產(chǎn)線。
考核指標(biāo)：構(gòu)建機器人自動化鍛壓生產(chǎn)線，生產(chǎn)工作節(jié)拍<10 秒/件，機器人末端執(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。
4.13 鈑金制造機器人智能化生產(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器人系統(tǒng)及智能化生產(chǎn)線， 實現(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)： 研制出鈑金制造機器人智能化生產(chǎn)線， 實現(xiàn)20 種以上產(chǎn)品生產(chǎn)，不同產(chǎn)品生產(chǎn)程序切換完成時間≤2s ，全部配套設(shè)備切換完成時間≤10min；離線編程時間≤30min，自動更換工裝和模具的時間≤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。
4.14 面向電商的無人化倉儲物流機器人系統(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機器人、高速自動碼跺機器人、靈巧作業(yè)的物流分揀機器人和包裝機器人等；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， 實現(xiàn)物流拆包、入庫、出庫、分揀、搬運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)物流搬運機器人、不少于15 臺國產(chǎn)碼跺、分揀和包裝機器人、不低于10000 個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 項發(fā)明專利。
有關(guān)說明：由企業(yè)牽頭申報。
4.15 面向大型立面維護的作業(yè)機器人與應(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需求， 研制高負載、曲面自適應(yīng)靈活爬壁機器人及維護作業(yè)功能模塊， 開發(fā)智能作業(yè)信息管理系統(tǒng)，研制大型立面維護作業(yè)機器人系統(tǒng)， 實現(xiàn)機器人除銹、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作業(yè)機器人， 機器人重量＜ 65kg， 機器人載重自重比不低于2， 機器人最大運動速度≥ 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)，機器人防水、防塵、防爆等能力達到行業(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。
