科技部公开智能机器人重点专项指引

“智能机器人”重点专项按照“围绕产业链，部署创新链” 的要求，围绕智能机器人基础前沿技术、新一代机器人、关 键共性技术、工业机器人、服务机器人、特种机器人六个方 向部署实施。专项实施周期为 5 年（2017—2021 年） 。 根据官网信息，2017 年度，“智能机器人”重点专项按照 基础前沿技术类、共性技术类、关键技术与装备类、示范应 用类四个层次，发布 42 条指南。其中基础前沿技术类指南 5 条，主要涉及机器人新型机构设计、智能发育理论与技术， 以及互助协作型、人体行为增强型等新一代机器人验证平台 研究等。共性技术类指南 8 条，主要包括核心零部件、机器 人专用传感器、机器人软件、测试/安全与可靠性等关键共性 技术研发。关键技术与装备类指南 17 条，主要包括工业机 器人、服务机器人、特殊环境服役机器人和医疗/康复机器人 的关键技术与系统集成平台研发。示范应用类指南 12 条， 面向工业机器人、医疗/康复机器人等领域的示范应用等。 对于机器人企业来说，此次重点专项项目中有不少是支 持企业申报，无疑不是一个利好消息。 具体如下： 1．基础前沿技术 1.1 1.1 机器人新型机构设计理论与技术机器人新型机构设计理论与技术 研究内容：面向仿生飞行、仿生游动、仿生跳跃等仿生 机器人前沿技术，研究机器人新型机构的设计理论与技术， 实现与新型材料、新型驱动、新型传感器技术的高度融合， 研究新结构、新机构的建模与控制技术，研制相应仿生机器 人实验样机，实现验证。 考核指标：研制仿生飞行、仿生游动、仿生跳跃等不少 于 3 类仿生机器人实验样机，性能达到国际同类研究领先 水平，取得 2-3 项原创性成果。 1.21.2 机器人智能发育理论、方法与验证机器人智能发育理论、方法与验证 研究内容：利用机器学习、人工智能与脑科学的研究成 果，研究基于模仿学习、自主学习的机器人知识、技能获取 与增长机制及实现方法；面向自主作业和自主移动，研究机 器人智能发育的软硬件实现方法；研制机器人实验平台，实 现技术验证与示范。 考核指标： 面向自主作业和自主移动， 构建不少于 2 类 智能机器人实验平台；实现基于发育的动态非结构化环境认 知与行为优化决策，针对 5 种以上典型应用场景对技术成 果实现实验验证。 1.31.3 生生- -机智能交互与生机电一体化机器人技术机智能交互与生机电一体化机器人技术 研究内容：研究神经信号的时频空高分辨率测量、解码 与神经控制技术，脑电、肌电、视觉、触 /力觉信息的融合方 法，行为意图识别与理解、人机交互控制及生机电系统功能 集成等技术；构建基于多模态传感信息的人机自然交互系统 实验平台。 考核指标：研制出神经信号高分辨率在体测量系统；神 经控制接口实现 20 种以上离散模式实时解码与控制，单次 解码时间不大于 200ms，准确率不低于 95%；实现在康复 辅助机器人、协作型机器人及运动神经假体中的实验验证。 1.41.4 人机协作型移动作业机器人人机协作型移动作业机器人 研究内容：研究一体化柔顺关节设计、高负重比轻型机 械臂结构设计、基于关节力感知的机械臂柔顺控制等技术； 研究高集成度多指灵巧手机构设计、 触/力觉感知与多指协调 控制等技术；研究全方位移动平台设计技术；研究基于视觉 等传感器的环境感知、 作业对象识别与定位、 移动臂自标定、 臂-手协调控制、反应式行为规划与控制等技术；研究人的行 为意图理解与人机互助协作技术；研制高负重比轻型机械臂、 多指灵巧手及移动平台集成系统，面向典型应用开展试验验 证。 考核指标：机械臂不少于7 个自由度，重量不超过 25kg，工作半径不小于 900mm，负载能力不小于 7kg，重 复定位精度优于 0.05mm；具备碰撞检测与预警、整臂动态 避碰、 力顺应及柔顺作 业能力。 灵巧手具备仿人 5 指结构、 集成力/触觉传感器，每指主动自由度不少于 2 个。移动平 台具备全方位移动、自主避碰能力，定位精度优于5mm。 面向不少于 2 个应用领域开展试验验证。 1.51.5 助力型外骨骼机器人助力型外骨骼机器人 研究内容：研究助力外骨骼机器人的人机相容性设计、 关节变刚度驱动、人体运动感知、人机耦合协同控制，以及 高功率密度动力源、系统轻量化等关键技术，研制负重移动 型外骨骼、以及作业增强型外骨骼机器人，面向典型需求开 展试验验证。 考核指标：负重移动型外骨骼机器人支持行走、站立、 转体、 下蹲、 上下楼梯、 上下斜坡等人体运动， 可适应水泥、 硬质泥土、砂砾等复杂地面，本体重量不大于30kg，最大 承载能力不小于 90kg，负重 50kg 状态下行走速度不低于 4km/h，连续工作时间不小于 6h。作业增强型外骨骼机器人 本体重量不大于50kg，搬移托举能力不小于50kg，负重 30kg 状态下连续工作时间不小于 3h。上述两种机器人平均 助力效率不小于 70%；面向不少于 2 个应用领域开展试验 验证。 2.2. 共性技术共性技术 2.12.1 机器人系列化高精度谐波减速器产品性能优化机器人系列化高精度谐波减速器产品性能优化 研究内容：针对我国机器人产业对高精度、高可靠性、 系列化谐波减速器需求，开展谐波传动啮合齿形设计、啮合 过程动态仿真模拟与优化等关键技术研究，形成完善的谐波 减速器设计体系；突破谐波减速器制造工艺技术，提高批量 生产过程中产品的一致性和可靠性；研究检测工艺，完善产 品质量检验手段；开展工程化开发和规模化推广应用。 考核指标：开发出不少于 15 种高精度谐波减速器；在 谐波减速器寿命周期内，背隙初始值小于 10 弧秒，双向传 动精度优于 2 弧分，重复定位精度优于 20 弧秒，额定寿 命超过 10000 小时，满负荷条件下噪声小于60 分贝，效 率大于 70%；批量化生产产品合格率优于 97%；实现 5 万 台/年的生产能力， 项目执行期内累计销售谐波减速器 10 万 台以上。 有关说明：由企业牵头申报。 2.22.2 机器人系列化高精度机器人系列化高精度 RVRV 减速器产品性能优化减速器产品性能优化 研究内容：针对高精度、高可靠性、系列化 RV 减速器 设计、制造和检测需求，开展传动齿形啮合三维动态仿真模 拟与优化等关键技术研究， 形成 RV 减速器优化设计技术体 系；突破批量制造工艺技术，提高批量生产过程中产品的一 致性和可靠性；研究检测工艺，完善产品质量检验手段；开 展工程化开发和规模化推广应用。 考核指标： 研制覆盖负载 6-500kg 工业机器人所需系列 化 RV 减速机；在 RV 减速器寿命周期内，齿隙精度优于 0.5 弧分，传动精度优于 1 弧分，额定载荷条件下效率高于 85%，额定寿命不小于 8000 小时，满负荷条件下噪声不大 于 70 分贝；批量化生产产品合格率优于 97%；实现 5 万 台/年的生产能力，项目执行期内累计销售RV 减速机产品 5 万台以上。 有关说明：由企业牵头申报。 2.32.3 工业机器人伺服电机与驱动产品性能优化工业机器人伺服电机与驱动产品性能优化 研究内容：针对我国机器人产业对专用伺服电机和驱动 器的需求，开展网络化、模块化、智能化、安全、高效节能 等关键技术研究，研制高可靠性