2023中国人机一体化智能系统十大科技进展！重磅！

  智能制造正深刻改变着世界制造的面貌。新时代新征程，以中国式现代化全方面推进强国建设、民族复兴伟业，实现新型工业化是关键任务。可以说，新型工业化是促进数字化的经济和实体经济深层次地融合的工业化，是自主创新驱动的工业化，是追求发展质量的工业化，也是坚持高水平对外开放的工业化。人机一体化智能系统科技进展的持续研究旨在共享人机一体化智能系统成功案例和应用成果，一同推动人机一体化智能系统向前发展和深化应用。

  入选理由：南开大学、南开大学深圳研究院及天津市农业科学院联合研发的活体细胞精准操作机器人技术及系统，旨在利用机器人代替人工实现自动化活体细胞操作。活体细胞有生命，操作成功率低、操作后成活率低、后续发育率低，对机器人技术提出极大挑战。为生命科学研究与成果推广提供自动化细胞操作系统，具有广泛的应用价值。本项目研发基于最小力的精准定点操作技术、基于最小应变的精准微创操作技术、面向最小去核量的定量去核操作技术，研制出活体细胞精准操作机器人系统。成果应用于畜牧业、生物医药、脑科学研究。

  入选理由：湖南大学与合作单位针对核燃料从“芯块”到“元件”再到“组件”若干关键制造技术开展研究，攻克辐射损伤可靠性分析与设计关键共性技术、核燃料芯块制备的磨削制造工艺及自动化装备、核燃料元件制造的智能无损检测工艺与装备、核燃料组件组装的格架条带级进模冲制工艺与智能化装备等，开发芯块制备、元件制造、组件组装系列化关键工艺与高端装备，支撑我国核燃料生产自主能力建设。

  入选理由：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所、中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司以全面建设燃气轮机数字化工厂为目标，联合攻关燃气轮机全寿命周期一体化研制与新一代信息技术创新融合，解决设计、制造、维修等核心技术问题，成功研制具有自主知识产权的工业燃气轮机，在天然气输送、油气开采、分布式能源、应急供电等领域实现应用。为燃气轮机全寿命周期研制全方位、全角度、全链条赋能，实现研发设计数字化、制作的完整过程可视化、试验数据资产化、服务保障智能化，明显提升全要素生产率、缩短研发周期。

  入选理由：中联农业机械股份有限公司、中联智慧农业股份有限公司、国家农业智能装备工程技术研究中心与安徽中科智能感知科技股份有限公司针对水稻生产五个环节，从感知、传输、平台和应用四个层面搭建了智能化与数字化管控平台。耕整地应用激光平地和无人拖拉机技术；种植过程采用无人驾驶有序抛秧技术；收获过程采用无人驾驶的自适应调节水稻收割机并实现自动卸粮；烘干过程采用智能烘干技术。全程利用数字化决策模型指导、调度生产作业。通过项目应用，减少农事用工、农药及各类肥料投入，并在节水、碳汇量等方面效益显著。

  入选理由：佛山市博顿光电科技有限公司实现高性能离子源及离子束装备的全国产化。在航天探测领域实现SiC光学遥感反射镜大面积高均匀性低温镀银；实现激光陀螺反射镜的亚纳米抛光修形、5PPM超低损耗极致指标镀膜；在国产光刻机镜头的超光滑镜片亚纳米抛光修形、掩膜版多层纳米级镀膜/刻蚀（钼硅）、紫外超低吸收镀膜等工艺上得到应用。高性能离子源产品进入半导体领域并实现批量和标杆客户复购，开发的矩形射频离子源产品，在高温超导带材领域实现超薄超高精度种子层薄膜的低温大面积卷绕式镀膜量产。

  入选理由：面向船舶、石化、风/核电等行业大型立面维护作业需求，彼合彼方机器人（天津）有限公司聚焦爬壁机器人工程应用中的技术与工艺瓶颈，系统突破爬壁机构创成设计、高效高质工艺规划、智能感知安全作业、人机互助高效协作等关键技术，创新研发出立面除锈、喷涂、检测机器人，构建覆盖立面维护全流程的智能化机器人立面维护作业体系。机器人现已应用船舶、石化、风/核电等行业，并实现海外供货。

  关键词：立面维护机器人，爬壁机构创成，工艺动态规划，智能安全作业，人机高效协作

  入选理由：中国科学院沈阳自动化研究所提出了一种融合在线工艺知识学习与推理、自动编程为一体的工艺与控制一体化、自动化架构，突破了非结构化工艺知识高效提取、工艺知识主动推荐、复杂约束下机器人快速路径寻优、机器人与PLC程序自动生成与转换等技术，实现批量定制过程柔性控制管理系统的自适应可重构，大幅度缩短批量定制的工艺规划和编程的离线调整时间以及交付周期。已在电梯行业示范应用，研发出的自适应可重构柔性装配系统，大幅度缩短电梯批量个性化定制的交付周期，并已推广至航天重大防务装备的柔性制造。

  入选理由：北京星航机电装备有限公司与航天增材科技（北京）有限公司联合开发多缸体连续生产的增材制造设备、自适应粉末循环供粉系统、力传感补偿的成形缸粉末自动清理以及5G低时延RGV/AGV物流和力反馈的基板自动紧松螺钉等增材制造产线全流程的自动化成套装备，借助5G“大带宽、低时延、广连接”技术打通自动化与信息化孤岛，实现增材制造产线设备、生产的全部过程、工艺数据的全方位采集与信息集成。开发基于任务驱动的增材制造产线G边缘云存储与低时延的打印程序下发，生产调度、生产状态实时反馈，产线装备异常管控等功能。

  入选理由：新凤鸣集团股份有限公司融合应用5G、人工智能、数字孪生、工业互联网和先进制造工艺等技术打造差别化聚酯长丝高效规模化人机一体化智能系统工厂，解决超1300万吨产能和超500亿产值带来的管理问题，同时解决装置分段式运作、数据链不完善、产业链协同管理能力低等问题。已建成：“1（凤平台）+2（双网融合）+4（四链协同）+N（N家企业输出服务）”智能工厂新模式；产业协同化、产业数字化、管理现代化和数字产业化的智能工厂“四化”运营新样板；5G MEC云网融合、5G飘丝巡检机器人等5G创新应用；解决方案可复制可推广。

  入选理由：上海大学、上海仪器仪表研究所有限公司、山东创典智能科技有限公司及江苏中天互联科技有限公司通过产学研协同攻关，突破现代制造业高速高精智能感知测控关键技术，针对高速生产过程中造成视觉传感图像亮度不均、拖尾、模糊等问题，提出基于局部能量离散水平集图像子空间定位算法，攻克复杂场景下模糊图像的精准定位技术，技术高速动态检测精度达到了0.01毫米。提出基于区域投影直方图不变特征的数据稀疏表征映射匹配算法，实现图像子空间快速搜索。研发出速度线缆检测装，研制高速高精智能感知测控系统，解决车辆紧固件、医药包装、新能源电池等产线的高速测控难题，明显降低误检率。

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