国家863计划先进制造与自动化技术领域机器人技术主题发展战略的若干思考

3. 目标与任务

3.1 主题总体战略目标

主题发展的战略目标是围绕制造业信息化工程的关键技术与装备，以重大专项与重点课题为主线，研究开发基础技术、单元产品和系统装备，掌握战略必争装备关键技术及竞争前核心技术，增强自主设计与制造重大关键设备的能力，提升制造业基础装备的水平，取得一批具有自主知识产权的创新成果，实现机器人技术与自动化工艺装备的跨越式发展。

3.2 重点任务

主题研究内容分为重大专项与重点课题、一般课题2部分。重大专项与重点课题着重解决国家发展急需的战略必争装备、基础制造装备与成套关键装备中的某一重大问题，增强自主设计与制造能力、产品成套及系统集成能力，提升装备制造业的水平。一般课题（即前沿探索性课题）围绕国家发展急需的战略必争装备、基础制造装备、成套关键装备与竞争前核心技术中的某一问题，进行前沿探索性研究，强调原始创新，增强装备制造业的产品创新和技术创新能力，增强技术储备。

3.2.1 重大专项与重点课题

重大专项与重点课题是主题工作内容的重中之重。“十五”期间，“机器人技术主题”的重大专项是深海载人潜水器与微机电系统（MEMS）。重点课题是数控关键技术装备、全断面隧道掘进机、智能化工程机械防人形机器人以及水下机器人、（基因）微操作机器人等特种机器人，其目标与指标以及其作用与影响（预期成果）分别分析如下。

a．7 OO0m载人潜水器。根据该载人潜水器用户（业主）中国大洋协会勘查深海锰结核、富钴结壳、热液矿硫化物和深海生物等资源的计划目标及要求，计划到 2005年完成一台采用多种高新技术。新材料和新工艺集成起来的拥有自主知识产权的7 000m载人潜水器，使其总体技术指标达到国际领先水平。该潜水器将在21世纪我国研究开发国际海底资源的伟大事业中发挥不可替代的重要作用，并可向世界展示我国科学技术的实力。

b．微机电系统（MEMS）。针对国际MEMS发展趋势和未来的产业化前景，结合国家竞争前核心技术发展战略，围绕我国医疗保健、生物基因、环保监测、IT与家电等行的社会经济发展需要，以发展我国MEMS产业化基础的关键支撑技术作为切入点，掌握MEMS相关的材料、设计、制造、工艺、检测、装备与系统集成等方面的具有自主知识产权的理论方法和关键技术，开发出若干小批量、多品种、高质量的MEMS器件及微系统，建立我国的MEMS研发体系和产业化基地，为推动MEMS的可持续发展和产业化打下良好的基础。

c．数控关键技术与装备。面向国家制造业的关键基础装备产业化需求，以中档精切类数控机床装备的产业化作为切入点，以机制创新和技术创新作为突破口，掌握数控装备关键技术，塑造中国数控机床品牌，提高市场竞争能力；根据国防工业的具体需求，设计制造高精尖精密加工装备，打破国外封锁；通过整机带动相关的机床设计、系统与伺服、高附加值关键部件以及配套工具技术创新及可靠性的发展，全面提升国家基础制造装备的核心竞争力。

d．全断面隧道掘进机（盾构机）。设计研制适应我国典型土层的6.3m全断面盾构机，完成2～3km的实际施工隧道应用示范工程、形成自主知识产权的盾构设计、制造、安装、调试等系统技术，制定盾构设计、施工的行业标准和规范体系，建立土壤分析、装备设计与制造产业化基地，提高国产盾构机的生产能力。

e．智能化工程机械。结合国情，选择工业基础较好、共性技术较多和经济效益显著的工程机械产品进行信息化智能化改造升级，选择市场占有率较高、具有行业带动作用的道路施工工程机械，开展在线机群智能化同步施工工程机械的研究开发和示范应用；加快我国工程机械产品的升级换代与产品结构调整，实现新一代工程机械的自主创新性设计，提高我国工程机械产品的国际竞争力，促进产业化的形成。

f．仿人报机器人。以开发世界先进的仿人形机器人为目标，突破仿人形机器人系统中的各项关键技术，研制具有自主知识产权的国际先进水平的仿人形机器人，为仿人形机器人在服务、科技、军事、工业以及危险环境中的应用奠定基础，推动机械电子、控制、传感技术与人工智能等相关科学的技术革新与发展。

3.2.2 　前沿探索处课题

一般课题即前沿探索性课题，是“机器人技术主题”开展前沿高技术、竞争前核心技术研究的重点，目标是增强我国在机器人技术和自动化工艺装备中的技术创新和产品创新能力，增强技术储备。

前沿探索性课题按研究内容分属3个专题。

a．制造工艺与装备专题。制造工艺与装备专题（专题一）主要围绕高精度、高效益、低成本、高柔性和洁净化的制造过程（系统）对先进制造工艺与装备的要求，开展产品快速开发、纳米级超精密加工、近牌成形、特种材料加工与生物制造等关键工艺技术及装备，以及其他基于先进工艺或新结构的重要装备的研究工作。

b．特种机器人专题。特种机器人专题（专题二）主要围绕非制造业对特种机器人的复杂环境适应能力、可靠性、智能化等要求，开展水下机器人。医用机器人、（基因）微操作机器人、仿生机器人、服务机器人、网络机器人、管道机器人、农林机器人等方面的关键技术及原型样机研究工作。

c．基础部件及系统专题。基础部件及系统专题（专题三）主要围绕高速度、高精度、数字化、智能化工艺装备的需求，开展检测与传感器信息融合技术、智能控制与远程操作、先进功能部件、新型数字化驱动系统、高速高精度动机构、开放式结构的网络化控制器等先进基础部件及系统研究工作。