一、项目简介  “中国制造2025”发展规划的启动促使智能制造成为生产制造企业的主旋律，而工业机器人作为智能制造的重要柔性制造单元，迎来了广阔的行业发展机遇。福建省出台的《福建省实施<中国制造2025>行动计划》，将发展智能制造视为首要任务，推广“数控一代”，开展智能制造试点示范，实施“机器换人”专项行动，发展壮大智能装备产业，开发智能终端产品和提升工业软件支撑能力。 二、前期研究基础 与泉州市微柏工业机器人研究院有限公司建立合作关系，采用企业与高校共同投资模式，建立“嘉庚学院—微柏工业机器人创新实验室”，实验室现有师生近百人，为高校师生提供研发环境，为企业进行技术难题攻关并培育人才。 与微柏签署了为期3年的技术服务合同（2014.12-2017.12，微柏工业机器人技术支持服务，150万元）。 与微柏联合申报了多项科技项目：（1）工业机器人整机综合性能测试仪的研发及产业化，2016.10，国家重大科学仪器设备开发专项；（2）工业机器人的远程监控和故障预测系统的开发，2015.9，福建省对外合作项目；（3）面向瓷砖智能化分拣生产线的关键技术，2015.10，泉州市科技局燎原计划。并协助微柏完成了福建省新型科研机构、企业创新基金、厦门大学本科生校外实习基地申请。 三、应用技术成果 基于课题组自主研发的机器人控制器，结合机器视觉自动识别技术，分别开展了以下6个项目：（1）为四川航天世东汽车部件有限公司研发的焊接机器人焊缝自动跟踪识别系统；（2）为苏州宝丽洁公司研发的之驻守机器人湿纸巾自动识别贴盖系统；（3）为泉州港威五金制品有限公司研发了铝水自动浇注系统；（4）为晋江的沃鞋服有限公司研发的鞋模自动跟踪喷胶系统；（5）为福建省锂东精密机械有限公司研制了自动搬运识别系统；（6）为江苏太仓宝祥有色金属制品厂研制了自动码垛识别系统。 四、合作企业 泉州市微柏工业机器人研究院有限公司是福建省工业机器人研发龙头企业，从事工业机器人相关技术研发及产业化十余年，专注研发六关节与四关节自由度串并联机械手等，自主研发数十种应用在冲压、喷涂、焊接、激光加工等生产作业领域的专业机器人。自主研发了高精度RV减速机检测台，工业机器人零点矫正与运动精度检测装置，焊接机器人防碰撞测试装置等工业机器人核心部件与整机检测系统，获得国家发明专利5项，国家实用新型专利30项。作为福建省科技小巨人企业、福建省科技型企业泉州市智能制造示范企业等，承担了省部级科技项目10余项。

大尺寸测量的用途十分广泛，几乎应用到大型产品的设计研发、装配成型、验收交付等各个环节，在航空航天、车辆船舶、风电、水利工程、雷达天线、重型机械等领域的需求尤为突出，在现代大型机械制造业中扮演着极其重要的角色。

智能交互式上肢康复机器人在机械结构上改进了现有动力型上肢康复机器人将电机放在运动关节处造成的噪声高、体积大等不足。在系统控制上，设计了多模态控制（语音控制、触摸控制、按键控制等）方式，使得控制更加符合人机交互控制需要，同时还设计了多种训练模式（被动训练、助力训练、虚拟现实训练等）。医、患、机三者交互，实现了医生跟患者，医生与机器，患者与机器之间的远程、无线控制。

喷头雾化液滴中径尺度控制范围 20-40μm； 喷杆总高度可在 1.5m-2.2m 内自动调节； 无人驾驶施药导航系统相位中心误差±10mm，提取特征线段的准确率达 98%；装备宽度 40-70cm 内可调；施药行驶速度： 0-1.5m/s，加速度为 0.5m/s2；与传统施药方式相比，施药效率提高 10%，农药有效利用率提高 10%。

研制的新型水下飞行式智能探测巡检机器人通过长艏翼设计，可搭载双三轴正交电磁探测设备，以突破水下声、光设备探测盲区，克服海缆（尤其是海底光缆）直径细小、海床掩埋等探测挑战，实现近海底飞行式探测与巡检，为海缆智能运维提供关键技术支撑。该水下机器人为国内首款面向海缆智能运维的无人无缆自主探测巡检装备，可通过日常巡检评价海缆安全风险，制定海缆系统运维计划。该装备还可对海缆进行故障点快速定位，辅助完成海缆快速打捞和故障修复。 图 1飞行式长艏翼水下机器人近底探测巡检海缆场景 图2 自主研发的海缆智能探测巡检水下机器人 图3 水下机器人模拟海缆探测湖上试验 水下机器人深度等级300米（可根据场景需求进行升级）；有效探测磁场强度≥10nT；巡航速度3节、探测巡航速度1-2节。

本成果为自主研发的神经外科智能导航与手术机器人系统，核心包括手术规划软件、导航定向系统、机器人辅助器械定位和操作系统。 该系统能够提供开放的人工智能建模与手术规划功能，让建模与规划更加智能；提供个性化3D打印部件功能，让导航设置更简便，术中操作更安全；具有界面友好、功能强大的神经外科建模与手术规划软件，支持CT/MRI多模态图像自动配准融合、智能重建、解剖测量、手术方案设计等功能。此手术机器人可用于脑外科手术、活检、电极测量、囊肿或血肿等手术。机器臂可实现精确的术中定位，手术更加微创，并且可以连续稳定工作，降低医生疲劳程度，提高手术安全性。

抛投式微小型智能探测机器人，是一种小型机器人，2公斤以内，可以随身携带，可以以手抛、炮射、空投等方式进入灾害（火灾、地震、化学爆炸等）现场，实现危险环境的无人探测与通讯。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 应急救援人员在执行如消防侦查等具有一定危险性的救援任务时，都需要尽可能了解任务场景，然后制定指挥方案。在任务环境未知的情况下，如果让救援人员去探测现场情况，不仅难以获得准确、全面的现场信息，更重要的是可能给探测人员带来危险。采用智能侦检机器人代替人员去探测任务场景，可以通过机器人上装备的多种传感器获得完整的现场信息，还能使得救援人员在侦检过程中远离危险，提高任务执行效率，减少人员伤亡。针对不同使用场景，采用不同机器人可以满足使用需求：对于高楼或狭小型空间，可采用抛投式微小型智能探测机器人执行侦检任务；对于地面情况复杂的情况，履带式应急智能探测与救援机器人可以更好实现侦检功能。 本项目形成的产品将主要应用与消防以及应急救援行业，针对火灾现场不明状况的环境条件，尤其是充斥烟气但尚无太高温度的现场环境，研究设计适合消防救援现场信息探测与侦检的抛投式微小型智能探测机器人，通过投掷、炮射等快速部署方式布置到现场，侦测并实时回传现场救援所需信息，实现救灾现场信息的应用集成与辅助决策系统构建，切实保证消防战士施救自身安全、提高救援效率的战术目标。 抛投式微小型智能探测机器人，是一种小型机器人，2公斤以内，可以随身携带，可以以手抛、炮射、空投等方式进入灾害（火灾、地震、化学爆炸等）现场，实现危险环境的无人探测与通讯。 它可在救援人员无法快速接近或不适宜进入的事故现场，采用抛投形式实现快速部署，主动探测火灾现场情况。一方面可以替代消防人员进入不适合人类进入的事故现场，保证了人身安全另一方面，抛投快速部署也提高了灾难响应速度。 本项目中研发的三款机器人都具备对火灾现场温度、气体浓度、可见光或红外图像、视频、声音等环境信息与参数的探测与侦检能力，严格按照消防装备安全规范进行设计，满足消防现场信息探测设施快速部署、所需信息有效侦测等功能要求，特别适用于消防救援现场危险信息的实时探测与搜救任务，可以对起火点的寻找与确认、人员定位与搜救提供重大帮助。根据现场情况的具体需要，可以选择使用不同形态的机器人代替消防战士先行进入各种灾情现场、以及可能坍塌的建筑物、被火墙封锁的室内空间等救援现场开展信息侦检和搜救工作。智能机器人现场侦检实时传回的现场信息，可以有效接入消防救灾现场信息系统，通过信息的集成应用构建救援现场指挥辅助决策系统，对于保证救援人员自身安全、减少次生灾害、提升救援水平具有显著的技术支撑作用。 本项目研发的机器人技术，主要是填补了现有消防装备在复杂环境下智能化侦查能力的不足，使智能机器人技术应用与消防救援任务相结合，社会效益和经济效益价值凸显，并将进一步促进我国消防应急处理关键技术与装备的发展。

1.痛点问题 协作机器人是在共享空间中与人互动或在附近安全工作的机器人。与传统工业机器人相比，协作机器人的优点主要体现在人机共融环境中的安全性、交互性、灵巧性和智能性。这种机器人不仅性价比高，而且安全方便，能够极大地促进制造企业的发展。针对我们国家协作机器人方向，机器人关键核心部件（一体化关节、扭矩传感器、力矩电机、自适应控制器）受到国外卡脖子影响，系统软件、智能感知和决策算法储备不足，整机集成设计方面需要极大提升，因此攻破关键制约，加速智能协作机器人发展刻不容缓。 2.解决方案 本项目总体目标是实现自治友好的智能协作机器人系统。突破了“感-驱-控”一体化关节集成设计技术、分布式实时控制系统架构设计技术、高带宽自适应柔顺运动控制技术、基于机器学习的视觉感知技术，形成一批关键核心部件，包括扭矩电机、力矩传感器、一体化关节、分布式控制器和末端执行器，实现轻量化、模块化的协作机器人单臂和双臂，和围绕复杂应用场景开展应用验证。 合作需求 1）构建针对于产品打磨的专业化团队； 2）组建针对产品的专业化管理和销售团队； 3）搭建研发的实验基地和批量生产基地，以及寻求资金支持。 或者，寻找有实力的产业企业，开展技术转移。

智能交互式上肢康复机器人在机械结构上改进了现有动力型上肢康复机器人将电机放在运动关节处造成的噪声高、体积大等不足，将电机、减速箱、离合器等动力器件放在底座内，并采用基于齿轮的中央驱动设计，在实现简化机械臂的同时能完成肘关节曲/伸，肩关节曲/伸与内收/外展的多自由度活动。在系统控制上，设计了多模态控制（语音控制、触摸控制、按键控制等）方式，使得控制更加符合人机交互控制需要，同时还设计了多种训练模式（被动训练、助力训练、虚拟现实训练等），以适用不同阶段患者的康复训练需求。针对该机器人设计的一款应用于手机

南京大学电子智慧型服务机器人创新研究院融合AI+5G技术，研发出智慧服务机器人“小融”代替银行大堂经理，实现客户业务办理流程自动化，与中国工商银行合力开展智慧银行建设，在避免人人接触同时实现业务快速办理，提高了服务效率。智慧服务机器人“小艾”代替医院导医人员完成导诊、分诊等工作，有效避免了原有医护人员与患者直接接触而发生交叉感染的可能，降低病毒传播的风险。2020年2月18日，智慧服务机器人“小艾”首先进入南京市鼓楼医院门诊大厅，它不怕病毒，不需穿戴防护服及口罩，是新冠肺炎疫情防治期间鼓楼医院的智慧导医，也是医护人员的最佳助手。在鼓楼医院导医台，患者进入病区时，南大电子机器人首先会通过人脸识别对未佩戴口罩人员进行搜索，并向前温馨提示；通过机器人视觉及语音交互，她还可以对病区内发热、咳嗽等症状患者进行识别梳理，主动向前询问及排查筛选，并引导至发热门诊；在判断患者情况后，机器人可通过脸部大屏推送医院科室导视图，以语音加图片的形式引导患者去相关科室就诊，有效进行分流，减少人流聚集；对于医院概况、在班医生、楼层分布及基础设施等问题查询，机器人也可以通过语音交互帮助患者答疑解难，并精准引导推送；除完成导诊、分诊等日常工作外，机器人更可以对当天就诊情况及患者情况进行大数据分析统计。除智慧导医场景外，在防控期间，机器人还可以协助医护人员进行病情诊断、隔离区查房、远程会诊，更可以陪患者聊天进行心理疏导，服务场景及功能可进一步延伸。南大电子智慧型服务机器人创新研究院已迅速参与到科技抗疫的大军中，除驰援医疗行业外，南大电子智慧服务机器人还在政府单位、银行网点、街道社区等窗口单位上岗服务，用智慧力量共筑AI安全防线；同时，南大电子也将更好发挥人工智能赋能效应，用最好的产品及最优的技术支援抗疫，携手各行各业打赢这场疫情防控的攻坚战。