科技部3类煤矿机器人重点专项定向项目申报指南

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年》和《中国制造2025》等规划,国家重点研发计划启动实施“智能机器人”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现发布2020年度定向项目申报指南。

  本重点专项总体目标是:突破新型机构/材料/驱动/传感/控制与仿生、智能机器人学习与认知、人机自然交互与协作共融等重大基础前沿技术,加强机器人与新一代信息技术的融合,为提升我国机器人智能水平进行基础前沿技术储备;建立互助协作型、人体行为增强型等新一代机器人验证平台,抢占新一代机器人的技术制高点;攻克高性能机器人核心零部件、机器人专用传感器、机器人软件、测试/安全与可靠性等共性关键技术,提升国产机器人的国际竞争力;攻克基于外部感知的机器人智能作业技术、新型工业机器人等关键技术,创新应用领城,推进国产工业机器人的产业化进程;突破服务机器人行为辅助技术、云端在线服务及平台技术,创新服务领域和商业模式,培育服务机器人新兴产业;攻克特殊环境服役机器人和医疗/康复机器人关键技术,深化我国特种机器人的工程化应用。本重点专项协同标准体系建设、技术验证平台与系统建设、典型应用示范,加速推进我国智能机器人技术与产业的快速发展。

  本重点专项按照“围绕产业链,部署创新链”的要求,从机器人基础前沿理论、共性技术、关键技术与装备、应用示范四个层次,围绕智能机器人基础前沿技术、新一代机器人、关健共性技术、工业机器人、服务机器人、特种机器人六个方向部暑实施。专项实施周期为5年(2017-2021年)。

  2020年,本重点专项拟在“大型矿井综合掘进机器人”“复杂地质条件煤矿辅助运输机器人”“面向冲击地压矿井防冲钻孔机器人”3个方向各部署1个定向项目(共3个项目),拟安排国拨经费5400万元。为充分发挥地方和市场作用,强化产学研用紧密结合,调动社会资源投入机器人研发,在配套经费方面,应用示范类项目,配套经费与国拨经费比例不低于2:1。鼓励产学研团队联合申报,要求由煤矿企业牵头申报。在同一研究方向下,当出现只有一个团队申报时,直接转为定向评审,根据评审结果确定是否立项;当出现两个或以上团队申报时,评审择优支持一项。

  项目申报统一按指南一级标题的研究方向进行,项目实施周期不超过3年。申报项目的研究内容须涵盖该一级标题下指南所列的全部考核指标。项目下设课题数不超过5个,参加单位总数不超过10家。项目设1名项目负责人,项目中每个课题设1名课题负责人。

   1.大型矿井综合掘进机器人

  (应用示范类)

  研究内容:面向煤矿巷道安全快速掘进需求,研究煤矿综合掘进机器人井下环境感知、精确定位、自主移动导航、定姿定形定向截割、多工序智能协同控制、数字孪生远程智能监控等关健技术,研制煤矿综合掘进机器人系统,实现煤矿巷道探测、掘进、支护、清运快速协同作业,并针对大型矿并开展应用验证。

  考核指标:研制出煤矿综合掘进机器人系统1套,具备超前探测、自动定向掘进、巷道断面自动截割成形、全自动支护、井下遥控和远程数字孪生监控等功能,根据任务需求提出所研制机器人系统的量化指标体系。掘进机器人探测距离≥100m;爬坡能力≥20?,机身定位精度优于?5cm;最大截割宽度6m,最大截割高度5m,截割边界控制误差≤10cm;远程无线监控距离≥200m;综掘工作面巡查人员≤3人,提高巷道掘进总效率1倍以上。整体系统符合煤矿安全要求,技术成熟度不低于7级,形成应用技术规范或行业标准不少于1项,申请不少于5项发明专利。

  有关说明:由山西省科技厅组织申报。

2.复杂地质条件煤矿辅助运输机器人

  (应用示范类)

  研究内容:面向煤矿辅助运输连续化、标准化、智能化、少人化需求,研究煤矿井下辅助运输系统高精度导航定位、深部地下受限空间内防爆运输设备无人驾驶、全矿井人员及物资智能调度等关键技术,根据不同井型研制煤矿辅助运输机器人系统,实现煤矿物料标准化装载、智能化配送、自动化转运、无人化运输,并针对运输条件复杂矿井开展应用验证。

  考核指标:研制出煤矿辅助运输机器人系统1套,具备物料标准化装载、智能识别配送、转载点机器人转运、运输防爆车辆的无人驾驶等功能,根据任务需求提出所研制机器人的量化指标体系。全矿井运输路线机器人定位精度优于30cm;物料标准容器识别不少于6种,识别准确率不低于98%;实现矿井辅助运输岗位减人60%,转运环节数量减少50%,转运时间占比降低40%。整体系统符合煤矿安全要求,技术成熟度不低于7级,形成应用技术规范或行业标准不少于1项,申请不少于5项发明专利。

  有关说明:由贵州省科技厅组织申报。

3.面向冲击地压矿井防冲钻孔机器人

  (应用示范类)

  研究内容:面向煤矿深部高地应力区域冲击危险巷道卸压需求,研究机器人平台自主移动与远程交互控制、钻孔自动定位、钻进方位导航、钻具全自主钻进控制与运行状况监测、孔区压力分布状态智能感知等关键技术,研制煤矿防冲钻孔机器人系统,实现高危环境下钻孔卸压作业无人化和冲击地压危险程度实时评估,并针对冲击地压灾害高风险矿井开展应用验证。

  考核指标:研制出煤矿防冲钻孔机器人系统1套,具备遥控及自主移动、自动钻孔、地压检测评估等功能,根据任务需求提出所研制机器人的量化指标体系,自主行走速度≥4.5km/h;钻孔定位精度(X,Y,Z)优于200mm;钻进方位角定位精度优于?0.5?;倾角定位精度优于?0.1?;钻孔直径≥100mm;钻进速度≥15m/h;钻进深度≥30m;定位与导航系统精度优于5cm;孔口安全保护系统旋转防护耐压不低于7MPa(静压)、3.5MPa(动压)。整体系统符合煤矿安全要求,技术成熟度不低于7级,形成应用技术规范或行业标准不少于1项,申请不少于5项发明专利。

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