机器人与高端装备专项申报指南

机器人与高端装备专项申报指南一、产业化示范项目仁 高压RTM智能成型装备研发及产业化研究内容：研究复材制件高压RTM成型工艺，分析成型质 量与工艺参数的关联；研究高压高速状态下具有多组份树脂精确 配比、混合、计量、注射和自动清洗等多功能注胶及智能控制技 术；研究底置短行程复材压机大惯量上滑块的精准导向与定位以 及重力势能快速转化的大吨位、大流量、高频响液压技术，满足 快速无冲击、平滑柔顺的工艺要求；研究滑块动态四角调平技术， 应用智能控制算法，搭建实现压力与位置双闭环控制的液压系统; 研究大惯量移动台车的加减速及高速精准定位的液压技术。考核指标：最大速度不低于900niiii/s,调平精度达土0.04mm, 注胶压力10-20MPa,注胶流量大于75g/s,移动工作台定位精度 达土0.04mm,生产节拍3.5分钟；发表论文5篇，申请发明专利 不少于5件。项目执行期内累计销售收入3000万元。有关说明：要求企业牵头，鼓励企业与髙校、科研院所联合 申报。财政补助原则上不超过400万元，且不超过项目科技投入 的20%o （指南编写专家：崔玉国、倪培君、陈罡）2、大型桥梁防船撞智能防护关键技术与装备研究内容：开展大型桥梁船舶碰撞风险分析方法、航道桥墩 抗冲击防护理论及非通航桥孔智能船舶拦阻方法研究，开发智能 监控与碰撞预警关键技术，研制大型桥梁防船撞关键结构组件装 备和智能船舶拦阻组件装备，并实现产业化工程应用。考核指标:(1)大型桥梁船舶防碰监控预警范围2km以上， 水平定位精度lm以内，高程定位精度0.5m以内，航速监测精 度0.5 in/s以内；(2)航道桥墩防船撞海洋工程装备可抵抗5万 吨船舶撞击，降低船撞力50%以上；(3)非通航桥防船撞船舶拦 阻海洋工程装备可有效拦阻5千吨级船舶。(4)申请发明专利不 少于5件，发表论文不少于6篇；(5)项目执行期内完成2项大 型桥梁防船撞重大工程应用示范，直接经济效益2000万元以上。有关说明：鼓励高校、科研院及企业联合申报。财政补助原 则上不超过400万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投入 的20%o (指南编写专家：杨灿军、杨桂林、肖勇)3、智能服装缝制成套装备研发及产业化研究内容:研究柔性面料吸附、裁片分层、视觉识别与定位、 髙速移动轨迹优化、口袋自动翻卷等关键技术；开发柔性材料抓 取、裁片顶边自动烫衬条、多层裁片视觉定位、多层裁片自动叠 放、口袋周边隐藏式线迹自动缝纫等通用化模块与机构；开发基 于以上核心技术的智能服装缝制成套装备，并实现规模化推广应 用。考核指标：斜边对齐误差小于0.2mni缝纫速度大于lOnmi/s, 抓取对位响应时间低于4s,压线间距精度小于0.2mm、对折精 度小于0.2mm。申报发明专利不少于4项，其中PCT专利不少 于1项；发表高水平论文2篇。项目执行期内新增销售收入5000 万元以上。有关说明：要求企业牵头，鼓励企业与高校、科研院所联合 申报。财政补助原则上不超过400万元，且不超过项目科技投入 的20%o (指南编写专家：肖勇、杨桂林、孙煦)4、高精度激光纹理加工关键技术与装备研究内容：开展飞秒激光器、光学扫描系统、五轴系统和机 器视觉等系统核心器件及关键技术的攻关研究；开展飞秒激光高 精度加工过程机理与工艺优化研究；开展飞秒激光高精度五轴加 工成套装备研发及示范应用。考核指标：髙精度飞秒激光系统输出功率50W,振镜扫描 速度7ni/s,工作8h漂移小于60|.irad；焦距可调范围1004OOnun； 加工精度达lOjini,能加工皮纹、木纹、布纹、雨花纹、橘皮纹、 立体纹等多种常见的表面处理花纹和个性化图案；五轴激光加工 装备X/Y/Z轴行程600/400/250 (mm)。发表SCI论文不少于3 篇，申请发明专利不少于4项。项目执行期产值4000万元，实 现利税800万元。有关说明：鼓励高校、科研院所及企业联合申报。财政补助原则上不超过400万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投 入的20%o （指南编写专家：崔玉国、孙煦、倪培君）5、基于云计算与集成控制的成型系统研发及产业化研究内容：研究模块化设计技术，建立定制化产品的柔性设 计知识库；研究成型机与周边设备的数据采集和集成技术；开发 全套装备集成控制策略和多设备兼容的通讯协议；研究基于云计 算的工艺参数自动优化和标准工艺自动生成，建立标准工艺参数 模型库，实现不同机台生产工艺参数的自动转换；开发成套装备 云端管理系统，实现线上管控、远程诊断及云端维护等功能，构 建透明化智能闭环管理系统。考核指标：网关与集成控制系统之间的通讯周期低于1ms, 成套装备的制品良品率99%；开发数据管理与工艺优化云平台 1个，一体化控制控制系统1套，实现全套设备的互联互通。申 请发明专利不少于5件，发表论文不少于2篇，主导/参与制定 国标1项。项目执行期内完成成套装备及一体化集成控制系统销 售5000万元以上。有关说明：要求企业牵头，鼓励企业与髙校、科研院所联合 申报。财政补助原则上不超过400万元，且不超过项目科技投入 的20%。（指南编写专家：肖勇、杨桂林、孙煦）6、半导体晶圆高速高精切片装备研发及产业化研究内容：开发12英寸半导体晶圆高速高精多线切片机， 优化三主規切片机床的结构设计；研究多电机协调控制技术使系 统高速运行时张力恒定和排线平顺性；开发模拟晶圆切片系统, 优化切片工艺参数。考核指标：最大加工料坯尺寸（p300mmx500mm,主车昆数3 根，最大切片钢丝速度1500ni/min,升降行程2500mm，快速进 给速度50-500nim/min,切割线最大张力24N,线加速度2.5m/s2o 申请发明专利不少于3项，其中PCT专利1项；发表相关论文1 篇。项目执行期内生产销售200台，新增产值2亿元人民币，实 现利税2000万元以上。有关说明：要求企业牵头，鼓励企业与髙校、科研院所联合 申报。财政补助原则上不超过400万元，且不超过项目科技投入 的20%o （指南编写专家：陈罡、孙煦、倪培君）7、复杂截面汽车密封条冲切与接角智能成型装备研发及产 业化研究内容：研究作为超弹性体的橡胶密封条非线性应力、应 变及回弹机制，揭示橡胶密封条在定位、夹持、插入模具过程中 的变形机理；研究复杂截面密封条插入型腔的精确到位及自动化 集成冲切技术；研究复杂截面密封条转角对接精密成型模具及无 褶皱自动脱模技术；研究复杂截面密封条冲切与接角过程关键参 数的精密检测以及闭环反馈控制技术；开发复杂截面密封条成型 智能成套装备。考核指标：研发复杂截面密封条智能集成冲切及接角成套设 备，满足6种复杂截面密封条的冲切及接角作业；复杂截面密封 条全自动插入模具，插入精度优于0.2mm；智能夹具2种，智能 生产线1条，生产节拍达到到500套/天；申请发明专利不少于4 项；项目执行期内新增销售1亿元，利润2000万元，税收700 万元。有关说明：要求企业牵头，鼓励企业与高校、科研院所联合 申报。财政补助原则上不超过400万元，且不超过项目科技投入 的20%o (指南编写专家：杨桂林、倪培君、陈罡)8、智能化全地形无人航空磁法探测技术及设备研究内容：针对不同地形地貌特征及磁法探测要求，开展相 应的智能化无人机航磁探测方法研究，突破智能化无人机航磁探 测系统优化设计、软硬件集成、目标特征信息获取及识别表征等 关键技术，研制适用于平缓地区及大面积复杂高山地区等多种地 貌特征条件下使用的无人航磁探测设备，为我国城市地质探测、 大规模地质矿产普查等提供快速可靠的探测技术及设备。考核指标：针对不同地形和探测目标，研发出3套航空磁探 测系统，技术指标为：(1)旋翼无人机航磁系统：实现超低空自 主起飞、降落和随地形起伏自主巡航。定位精度达到厘米级，磁 测精度达到lnT,浅表目标体探测准确率达到95%； (2)直升 机无人航磁测量系统：实现飞机自主飞行和悬停，定位精度达到 厘米级，磁测精度到达2nT,对地下目标体发现率达到90%； (3) 固定翼航磁测量系统：实现短距离自主起飞和降落，并随地形起 伏自主巡航，定位精度达到厘米级，磁测精度到达2nT,对地 下目标体发现率达到90%。和人工探测相比，智能化无人机航磁 探测作业效率提髙10倍，成本节约50%以上。有关说明：要求企业牵头，鼓励企业与髙校、科研院所联合 申报。财政补助原则上不超过400万元，且不超过项目科技投入 的20%。(指南编写专家：倪培君、杨灿军、孙煦)二、技术攻关项目9、汽车外覆盖件面品缺陷精密智能在线检测技术及装备研究内容：研究适用于复杂曲面与微缺陷的汽车外覆盖件面 品缺陷精密光学成像系统；研究汽车外覆盖件面品缺陷特征的表 达与提取方法，建立面品缺陷的样本数据库；研究基于机器视觉 的面品缺陷智能快速检测与识别方法；研究面向面品缺陷在线检 测的机器人位姿精确控制与最优轨迹规划方法；研制汽车外覆盖 件面品缺陷的精密智能在线检测装备，实现应用验证。考核指标：研制出汽车外覆盖件面品缺陷智能在线检测装备 样机。检测面品缺陷种类N12,检测最小面品缺陷尺度0.2 nun x 0.2 mm,检测速度N130件/小时，检测准确率98%,实现汽车外 覆盖件复杂曲面与微缺陷的智能在线精密检测。发表论文8篇, 申请发明专利不少于5件，实现成果转化不少于2项，制定行业 （企业）检测标准1项；示范性应用5套以上。项目执行期内累 计销售收入2000万元。有关说明：鼓励高校、科研院所及企业联合申报。财政补助 原则上不超过300万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投 入的20%o （指南编写专家：杨桂林、倪培君、孙煦）10. 工业X射线快速智能CT无损检测技术与装备研究内容：以汽车、航空航天等复杂结构铸件、精密焊接零 部件、增材制造复杂部件等为应用对象，研究工业X射线在线三 维CT系统结构优化设计、高速信号釆集、信号快速传输及处理 技术；研究超分辨率数据插值、快速CT扫描伪影校正、海量数 据快速处理、三维锥束螺旋投影数据快速重建技术，开发CT算 法软件；研制工业X射线快速智能CT无损检测装备；研究缺陷智 能识别算法及内部缺陷智能评价方法。考核指标：开发出工业X射线快速智能CT无损检测设备, 具备智能缺陷识别、测量及质量评判等功能；典型部件缺陷识别 差错率小于5%,尺寸测量精度优于0.1mm,检测穿透能力不少 于150mm （铝合金），检测范围不少于500mm；相同检出能力 下，检测效率较国外同类CT产品提髙15%以上；实现汽车、航 空航天等不少于3种典型产品应用；发表论文5篇，申请发明专 利不少于5项；制定国家及行业标准不少于3项；项目执行期累 计销售收入不少于2000万元。有关说明：鼓励高校、科研院所及企业联合申报。财政补助 原则上不超过300万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投 入的20%o （指南编写专家：崔玉国、陈罡、杨灿军）11海洋工程装备清洗机器人技术及装备研究内容：通过开展海洋工程装备异型曲面自适应清洗机器 人结构设计、表面定位捕捉与全景成像、智能导航避障与路径规 划控制、自吸附、强附着力海洋生物清洗等技术研究，研发具有 海洋工程装备曲面自适应能力的清洗机器人装备，实现对大型船 舶、海上风力发电平台、海上石油平台、跨海大桥桥桩等结构物 不同曲率表面的有效清洗作业功能，降低海洋工程装备维护安全 风险及成本，提高维护效率。考核指标：（1）机器人能适应最小曲率半径不大于300niin 的海洋工程结构物表面清洗作业；（2）机器人能够在海洋工程结 构物表面完成前进、后退、转弯和障碍物绕行等运动；（3）机器 人工作水深不小于100米；（4）机器人清洗作业效率不低于人工 效率的1.5倍，运行成本下降不低于60%； （5）项目执行期内发 表论文不少于6篇；申请发明专利不少于6件，其中PCT专利 不少于2件。（6）研制海洋工程装备清洗机器人一套；项目执行 期内机器人累计服务海洋工程装备表面清洗作业不少于10次。有关说明：鼓励高校、科研院及企业联合申报。财政补助原则上不超过500万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投入 的20%o （指南编写专家：陈罡、崔玉国、杨桂林）12. 海洋牧场智能化装备关键技术研究内容：通过研究低海况下多种海洋能互补发电技术，将 间歇性海洋能转换为持续稳定电能，为海洋牧场智能装备提供能 源；研究高海况条件下的抗风浪技术，保障海洋牧场安全；开发 智能化的海洋牧场投喂装备，实现对水下海洋生物的智能监控识 别与智能投喂；开发海洋牧场设施的智能化维护清洗装备，实现 海洋牧场装备设施的水下自动化维护清洗等；开发海洋牧场远程 监控装备，实现海洋牧场装备智能化和长效运行；构建集成人工 鱼礁、海洋牧场栅栏、外围防波堤、抗风浪网箱等装备组成的微 型海洋牧场智能装备示范系统，形成多种鱼类、藻类和贝类共生 的零排放增殖型海洋生境。考核指标：（1）低海况下多种海洋能互补发电系统装机功率 不低于2kW；高海况下海洋牧场抗风浪等级不小于12级；（2） 海洋牧场投喂装备，可实现日常海况下的无人巡航与50kG饵料 以上的载重量；（3）海洋牧场设施自动化维护清洗装备水下维护 清洗速度不低于10平方米/小时；（4）海洋牧场装备与养殖生境 远程实时监测反馈系统平台1套，远程监控参数不少于10种;（5）申请发明专利不少于6件；（6）在宁波开放海域构建由人 工鱼礁、海洋牧场栅栏、抗风浪网箱等装备组成的海洋牧场智能 装备应用系统，形成示范效应。有关说明：鼓励髙校、科研院所及企业联合申报。财政补助 原则上不超过500万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投 入的20%o （指南编写专家：倪培君、崔玉国、肖勇）13、机械臂柔顺运动控制关键技术研究内容：基于人工智能算法，针对关节摩擦力、减速机传 动效率、减速机及向间隙或与环境交互力等不同作业因素的影响, 实现机械臂或末端执行器的力/力矩自主补偿，提高机器人与环 境交互的柔顺运动性能。通过智能学习算法，实现机械臂或末端 执行器的感知一分析一决策一执行一反馈”智能闭环，提高机 器人与外界的交互能力。实现对单台机械臂或末端执行器的个性 化补偿，同时针对不同机械臂有良好的泛化能力。考核指标：内置可机器学习的人工智能算法；机械臂或末端 执行器的理论力/力矩与实际力/力矩的偏差不超过10%；针对两 款不同的机械臂，与实际力矩的偏差不超过10%；补偿力矩的计 算时间不大于15毫秒；在抛光、装配或人机交互等应用场景下， 能自适应不低于3种不同的作业环境。申请发明专利不少于5件。有关说明：鼓励高校、科研院所及企业联合申报。财政补助 原则上不超过500万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投 入的20%o （指南编写专家：崔玉国、肖勇、陈罡）14、零件复杂内腔水射流精密加工技术及智能装备研究内容：针对零件复杂内腔细节结构精密加工的共性难题, 研究零件复杂内腔宏观结构的完整保形与细节结构微观去除的 精准调控技术，零件复杂内腔细节结构的水射流精密加工装备 工艺工况的约束优化技术，水射流精密加工系统噪声抑制与细 节结构区域磨料滞留的干扰协同技术，水射流精密加工装备的直 线驱动与零件细节结构精密加工反馈控制技术。考核指标：开发出针对不同工况需求的水射流精密加工工艺 2套以上，实现对零件窄槽等细节结构、高陡度凹形结构的精密 加工；研制出水射流精密加工装备一套，工作行程 300mm/300mm/500mm (X/Y/Z),定位分辨率 0.03um,加工零 件的表面粗糙度Ra0.16；视觉检测软件1套，路径规划与优化 软件1套，控制系统软件1套；申请发明专利不少于6件。有关说明：鼓励高校、科研院所及企业联合申报。财政补助 原则上不超过300万元，如企业牵头，财政资助不超过项目总投 入的20%o (指南编写专家：崔玉国、孙煦、倪培君)三、前沿探索项目15、高性能金属空心构件三维矢量精确成形装备研发研究内容：针对新能源汽车、航空航天、核能工程对高性能 复杂空心构件成形装备的需求，研究复杂构件三维矢量成形装备 总体结构设计技术，完成对模具成形系统、送料系统、夹持导向 系统、润滑系统、辅热系统优化设计；研究复杂构件三维矢量成 形装备模具成形系统，实现复杂构件三维矢量成形运动轨迹精确 控制、不同规格的构件的快速加工及零件的成形精度及成形质量; 研究复杂构件三维矢量成形装备工艺软件系统，精确建立三维复 杂构件几何模型与成形系统运动轨迹的对应关系，实现复杂构件 形状和尺寸的精确调控。考核指标：研制三维复杂空心金属构件矢量成形样机；实现 自由弯曲成形装备的自由度N3,装备成形的管材最大规格 31.8x2mm,最大推进力50000N,最小弯曲半径3d（d为管材外 径），最大推进速度300nmi/s,加工长度2000nun,管材截面畸 变率10%；发表SCI论文35篇，申请发明专利35项，申请软 件著作权24项。有关说明：优先鼓励高校、科研院所牵头，联合企业共同申 报。财政补助原则上不超过300万元，如企业牵头，财政资助不 超过项目总投入的30%o （指南编写专家：崔玉国、倪培君、杨 灿军）