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安全验证
时间：2023-11-11 20:44:23 下载该word文档
实用标准项目：高端制造机器人柔性自动化生产线控制系统及应用湖南威胜信息技术有限公司二〇一七年一月五日附件：拟申报2017年国家科学技术进步奖公示材料一、项目名称高端制造机器人柔性自动化生产线控制系统及应用二、推荐单位中国包装总公司三、项目简介高端装备制造业是实体经济的主体，是国民经济的脊梁，是国防安全的物质基础。工业机器人生产线是航空航天、海工装备、轨道交通、新能源汽车、电子制造、电力装备等高端制造业的关键支撑装备，具有重复精度高、可靠性好、适用性强的特点，能替代人工完成各种复杂作业任务。然而传统工业机器人生产线在高端装备制造中面临着作业环境恶劣、制造工序繁多、工件结构复杂、尺寸多样、高速高精度、超精密高可靠等技术难题，对工业机器人生产线的环境感知、自主决策、柔性制造控制提出了巨大的挑战。为此，项目在国家“863”计划、国家自然科学基金重点项目等支持下，经过多年技术攻关，突破了高端制造实时视觉感知、精准执行控制、高效优化决策等三大关键技术，研制出机器人柔性自动化生产线感知与控制系统平台，成功应用于国内外高端装备制造企业。取得系统性创新和重大突破如下：1．攻克高速高精度机器视觉成像与信息获取关键技术。针对高端制造环境下复杂对象特征信息获取的难题，发明三维环境机器视觉成像与高分辨率信息获取、微小目标高精度图像识别定位、多尺度特征提取与智能缺陷检测等方法，解决复杂目标、多种缺陷的实时精准检测难题，实现高端制造生产线目标的识别、定位、抓取、装配、检测与分拣。视觉定位精度达到±2μm。2．提出高速精准执行控制方法。针对高端制造复杂构件的机器人精密加工、钻孔铆接、焊接打磨、抛光喷涂与装配中的精准控制难题，提出高速机械“手眼”协调控制、视觉伺服跟踪控制、机器人力位混合控制与复杂环境下运动轨迹规划跟踪方法，解决了高端装备制造过程高效轨迹规划、轨迹跟踪与恰当力优化控制难题。实现了大型构件高效精密加工、柔性装配。汽车制造机器人点焊定位精度从±30μm提高到±25μm。3．研制高端制造高效优化决策运行控制系统。针对高端制造多工序、多任务、多机器协同作业难题，研制出机器人柔性自动化生产线实时感知、优化决策与协调运行控制软硬件系统，成功应用于柔性化、定制化、小批量、多品种的高端装备制造企业。提高了应用企业生产效率18.9%~45.0%、降低了成本15.3%~40.0%、产品合格率提高到99.70%~99.99%。项目授权国家发明专利47项，软件著作权26项，制定国家行业标准2项，发表论文被SCI收录68篇，文案大全
实用标准EI收录276篇。经专家鉴定：“高端制造机器人柔性自动化生产线的视觉控制系统关键技术，达到国际领先水平”。技术成果已大规模应用于中航工业、中国中车、中船重工、中国铁建重工集团、中国轻工、中国兵工、中国包装、威胜电子、广汽集团、长泰机器人、湖南世优新能源等570多家国内装备制造企业，远销欧美日德等30多个海外国家和地区。近三年新增销售80.22亿元，新增利润23.75亿元，应用前景广阔。获省部级发明和科学技术一等奖2项。四、客观评价该项目产学研用结合，围绕高端装备制造业的重大需求，攻克高速高精度视觉成像与信息获取、高速精准执行控制、高效优化决策运行控制等关键技术，研制出高端制造机器人柔性自动化生产线视觉感知与控制系统成套软硬件设备产品，并分别对项目成果进行了检测、鉴定和验收，客观评价如下：（一）国际权威专家对该成果创新性和效果的评价（1）项目技术成果提出了多任务的分布式系统智能辨识与协调控制方法，突破智能控制算法的高速实时性技术瓶颈，确保高端制造优化决策控制系统高效稳定运行，并发表在《IEEETransactionsonControlSystemTechnology》，《IEEETransactionsonIndustrialElectronics》等多个杂志，美国工程院院士JamesL.Kirtley教授评价：“成果为高端制造自动控制提供了技术支撑。”（2）项目技术成果提出了基于视觉与力觉信息感知的运动力位混合控制和智能手眼协调控制方法，并发表在《IEEETransactionsonSystems,Man,andCybernetics》，技术成果被德国工程院院士，不莱梅大学HorstSelzer教授评价：“研究成果为高端制造装备的控制开辟了新途径”并邀请合作完成欧盟第五框架国际合作重大项目。（二）重大和重点项目验收意见（1）2013年国家自然科学基金重点项目专家组验收意见为：“本项目提出了多尺度特征提取和智能缺陷检测方法，攻克高端制造生产线上多机械手与多视觉协同、微弱目标实时图像获取、高精度检测识别重大难题，首次研制出工业制造视觉检测机器人，实现了产品制造的高速高精度识别与检测，总体验收意见为‘优秀’。”（2）2011年863重大项目“高端制造机器人柔性自动化生产线关键技术”专家组验收意见为：“研制的高性能自适应光学、视觉信息获取、高帧速实时图像处理软硬件系统，解决了高端制造复杂构件识别定位与引导抓取作业难题，视觉定位精度可达±2μm，单幅高分辨率复杂图像处理时间由现有的1.2s提高到0.5s，检测正确率达到99.9%。研制的基于图像的多机器人协同视觉伺服控制软硬件系统，实现高端制造机器人视觉引导、精密加工、钻孔铆接、焊接打磨等，机械加工精度从±0.3mm提高到±0.2mm、点焊定位精度从现有的±30μm提高到±25μm，关键技术达到国际现有领先水平。”（3）2016年，吴澄院士、王天然院士、柴天佑院士、桂卫华院士等16位专家组对机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室的科研项目成果评价意见为：“突破了高端制造机器人柔性自动化生产线的视觉成像、信息获取、运动目标检测、伺服跟踪控制等关键技术，其中视觉控制关键技术达到国际领先水平，成果已应用于机械、电子、汽车、电力、航空航天、轨道交通等制造行业，取得了显著的经济社会效益，得到了应用单位的好评。”（三）项目鉴定结论（