国科发资〔2017〕213号 “智能机器人”重点专项2017年度项目申报指南.pdf 国科发资〔2017〕213号 “智能机器人”重点专项2017年形式审查条件要求.pdf 国科发资〔2017〕213号 “智能机器人”重点专项2017年度项目申报指南编制专家名单.pdf“智能机器人”重点专项 2017年度项目申报指南
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2017年度项目指南。
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，推进国产工业机器人的产业化规模
及创新应用领域；突破服务机器人行为辅助技术、云端在线服务
技术及平台，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—
2 —
我国特种机器人的工程化应用。本专项协同标准体系建设、技术
验证平台与系统建设、典型示范应用，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
人基础前沿技术、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、关键共性技
术、工业机器人、服务机器人、特种机器人六个方向部署实施。
专项实施周期为5年（ 2017—2021年） 。
2017年，拟在6个方向，按照基础前沿技术类、共性技术类、
关键技术与装备类和示范应用类四个层次，启动42个项目，拟
安排国拨经费总概算约6亿元。 为充分调动社会资源投入机器人
研发，在配套经费方面，由企业或医院牵头的项目，配套经费与
国拨经费比例不低于1:1；第4部分应用示范类项目，配套经费
与国拨经费比例不低于2:1。
项目申报统一按指南二级标题（如1.1）的研究方向进行。拟
支持项目数均为1-2项。项目实施周期不超过3年。申报项目的
研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指
标。项目下设课题数不超过5个，每个课题参研单位不超过5个。
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。
指南中“ 拟支持项目数为1-2项” 是指： 在同一研究方向下，
当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的— 3 —
情况时，可同时支持这2个项目。 2个项目将采取分两个阶段支
持的方式。第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估， 根
据评估结果确定后续支持方式。
1．基础前沿技术
1.1 机器人新型机构设计理论与技术
研究内容：面向仿生飞行、仿生游动、仿生跳跃等仿生机器
人前沿技术，研究机器人新型机构的设计理论与技术，实现与新
型材料、新型驱动、新型传感器技术的高度融合，研究新结构、
新机构的建模与控制技术，研制相应仿生机器人实验样机，实现
验证。
考核指标：研制仿生飞行、仿生游动、仿生跳跃等不少于 3
类仿生机器人实验样机，性能达到国际同类研究领先水平，取得
2-3项原创性成果。
1.2 机器人智能发育理论、方法与验证
研究内容：利用机器学习、 人工智能与脑科学的研究成果，
研究基于模仿学习、 自主学习的机器人知识、技能获取与增长机
制及实现方法；面向自主作业和自主移动，研究机器人智能发育
的软硬件实现方法； 研制机器人实验平台，实现技术验证与示范。
考核指标： 面向自主作业和自主移动， 构建不少于2类智能
机器人实验平台； 实现基于发育的动态非结构化环境认知与行为
优化决策，针对5种以上典型应用场景对技术成果实现实验验证。—
4 —
1.3 生-机智能交互与生机电一体化机器人技术
研究内容：研究神经信号的时频空高分辨率测量、解码与神
经控制技术， 脑电、 肌电、 视觉、 触/力觉信息的融合方法， 行为
意图识别与理解、人机交互控制及生机电系统功能集成等技术；
构建基于多模态传感信息的人机自然交互系统实验平台。
考核指标：研制出神经信号高分辨率在体测量系统；神经控
制接口实现20种以上离散模式实时解码与控制，单次解码时间
不大于200ms，准确率不低于95%；实现在康复辅助机器人、 协
作型机器人及运动神经假体中的实验验证。
1.4 人机协作型移动作业机器人
研究内容：研究一体化柔顺关节设计、高负重比轻型机械臂
结构设计、基于关节力感知的机械臂柔顺控制等技术；研究高集
成度多指灵巧手机构设计、触/力觉感知与多指协调控制等技术；
研究全方位移动平台设计技术；研究基于视觉等传感器的环境感
知、 作业对象识别与定位、 移动臂自标定、 臂-手协调控制、 反应
式行为规划与控制等技术；研究人的行为意图理解与人机互助协
作技术；研制高负重比轻型机械臂、多指灵巧手及移动平台集成
系统，面向典型应用开展试验验证。
考核指标：机械臂不少于7个自由度，重量不超过25kg，工
作半径不小于900mm， 负载能力不小于7kg， 重复定位精度优于
0.05mm； 具备碰撞检测与预警、 整臂动态避碰、 力顺应及柔顺作— 5 —
业能力。 灵巧手具备仿人5指结构、 集成力/触觉传感器， 每指主
动自由度不少于2个。移动平台具备全方位移动、自主避碰能力，
定位精度优于5mm。面向不少于2个应用领域开展试验验证。
1.5 助力型外骨骼机器人
研究内容：研究助力外骨骼机器人的人机相容性设计、关节
变刚度驱动、人体运动感知、人机耦合协同控制，以及高功率密
度动力源、系统轻量化等关键技术，研制负重移动型外骨骼、以
及作业增强型外骨骼机器人，面向典型需求开展试验验证。
考核指标： 负重移动型外骨骼机器人支持行走、 站立、 转体、
下蹲、 上下楼梯、 上下斜坡等人体运动， 可适应水泥、 硬质泥土、
砂砾等复杂地面，本体重量不大于30kg，最大承载能力不小于
90kg， 负重50kg状态下行走速度不低于 4km/h， 连续工作时间不
小于6h。作业增强型外骨骼机器人本体重量不大于 50kg，搬移托
举能力不小于50kg，负重30kg状态下连续工作时间不小于3h。
上述两种机器人平均助力效率不小于 70%； 面向不少于2个应用
领域开展试验验证。
2. 共性技术
2.1 机器人系列化高精度谐波减速器产品性能优化
研究内容：针对我国机器人产业对高精度、高可靠性、系列
化谐波减速器需求，开展谐波传动啮合齿形设计、啮合过程动态
仿真模拟与优化等关键技术研究，形成完善的谐波减速器设计体— 6 —
系；突破谐波减速器制造工艺技术，提高批量生产过程中产品的
一致性和可靠性；研究检测工艺，完善产品质量检验手段；开展
工程化开发和规模化推广应用。
考核指标：开发出不少于15种高精度谐波减速器； 在谐波
减速器寿命周期内， 背隙初始值小于10弧秒，双向传动精度优
于2弧分，重复定位精度优于20弧秒，额定寿命超过10000小
时，满负荷条件下噪声小于60分贝，效率大于70%； 批量化生
产产品合格率优于97%； 实现5万台/年的生产能力， 项目执行期
内累计销售谐波减速器10万台以上。
有关说明：由企业牵头申报。
2.2 机器人系列化高精度RV减速器产品性能优化
研究内容： 针对高精度、 高可靠性、 系列化RV减速器设计、
制造和检测需求，开展传动齿形啮合三维动态仿真模拟与优化等
关键技术研究，形成RV减速器优化设计技术体系；突破批量制
造工艺技术，提高批量生产过程中产品的一致性和可靠性；研究
检测工艺，完善产品质量检验手段；开展工程化开发和规模化推
广应用。
考核指标：研制覆盖负载6-500kg工业机器人所需系列化 RV
减速机； 在RV减速器寿命周期内， 齿隙精度优于0.5弧分，传
动精度优于1弧分， 额定载荷条件下效率高于85%， 额定寿命不
小于8000小时， 满负荷条件下噪声不大于70分贝； 批量化生产— 7 —
产品合格率优于97%； 实现5万台/年的生产能力， 项目执行期内
累计销售RV减速机产品5万台以上。
有关说明：由企业牵头申报。
2.3 工业机器人伺服电机与驱动产品性能优化
研究内容：针对我国机器人产业对专用伺服电机和驱动器的
需求，开展网络化、模块化、智能化、安全、高效节能等关键技
术研究，研制高可靠性、高性能的伺服电机和驱动器产品；提高
批量生产过程中产品的一致性和可靠性；研究检测工艺，完善产
品质量检验手段；开展工程化开发和规模化推广应用。
考核指标：研制覆盖负载6-500kg工业机器人所需系列化工
业机器人伺服电机与驱动产品，支持两种以上高速工业现场总线
接口，具备惯量自动识别和控制参数自整定等功能； 平均无故障
时间不小于30000小时； 项目执行期内累计实现在工业机器人上
示范应用5万台以上。
有关说明：由企业牵头申报。
2.4 工业机器人控制器产品性能优化
研究内容：基于嵌入式实时多任务操作系统，支持两种以上
硬件架构，开发支持智能控制算法、外部传感器接入以及结合工
艺定制化的二次开发接口，研制工业机器人网络化、 高安全性、
高实时性、高可靠性、高适应性的控制器产品；提高批量生产过
程中产品的一致性和可靠性；研究检测工艺，完善产品质量检验— 8 —
手段；开展工程化开发和规模化推广应用。
考核指标： 具备2种以上高速总线接口，可实现机器人视觉、
力等外部传感器的接入；具备开放式二次开发环境； 安全性符合
国家或行业相关标准；平均无故障时间不小于 10000小时； 具有
5种以上工艺软件包；项目执行期内累计实现工业机器人上示范
应用5000台套以上。
有关说明：由企业牵头申报。
2.5 机器人操作系统
研究内容：研究支持多核与网络化分布处理的实时任务分割
与通信技术、实时数据分发与交互技术；研究对多种主流硬件体
系结构和智能硬件加速芯片的支持技术；研究设备即插即用式动
态配置技术、机器人功能组件标准化技术、机器人应用框架描述
技术；开发兼具实时性、多任务和交互性的机器人操作系统。
考核指标：提供机器人作业与移动8类以上常用功能模块库，
支持不少于2种的主流硬件架构， 支持2种以上现有主流操作系
统的运行环境和应用框架，支持10种以上机器人驱动器及传感
器，实现微秒级中断任务调度延时和任务切换时间，提供一套可
视化调试测试平台，在5家以上机器人企业、 6类以上机器人产
品进行应用验证。
有关说明：由企业牵头申报。
2.6 面向工业机器人生产线的工艺规划仿真与离线编程软件— 9 —
研究内容：研究工业机器人和周边设备作业环境三维建模与
可视化、运动仿真、轨迹生成、碰撞检测、虚拟交互、程序载入
等技术；研究生产制造流程和工艺规划的效率分析、故障检测与
优化技术；面向行业自动化生产线研制需求，研发工业机器人生
产线的工艺规划仿真与离线编程软件。
考核指标：开发面向工业机器人生产线的工艺规划仿真与离
线编程软件，提供不少于3种典型工艺应用软件包；建立机器人
及智能设备单元虚拟仿真模型数据库， 涵盖不少于3家国产工业
机器人主机龙头企业系列产品；生产线中可运动执行部件工作轨
迹、可达性、干涉性模拟达100%；在不少于3种工业机器人生
产线研制中进行应用验证。
有关说明：由企业牵头申报。
2.7 工业机器人可靠性质量保障技术
研究内容：研究工业机器人可靠性工作基本规范、可靠性影
响因素与特性；研究工业机器人高可靠性设计方法、可靠性评估
建模方法、指标预测与分配技术；研究核心部件与整机的可靠性
测试、破坏性测试和加速测试方法；完成相关实验验证，形成工
业机器人可靠性质量保障技术体系。
考核指标：建立机器人可靠性质量保障技术体系，应用于 3
家以上国产工业机器人重点主机厂产品，使国产工业机器人平均
无故障工作时间达到80000小时。— 10 —
2.8 工业机器人整机性能测试与评估平台
研究内容：研究工业机器人整机性能所需参数及其测量方
法， 研究温湿度、震动、电磁等环境方面对于机器人整机性能的
影响，研究伺服电机、减速器等核心部件静动态特性、性能退化
评估方法与测试技术，研究由控制器、伺服电机和关节减速器组
成的机器人驱动系统的机电耦合动力学特性、系统性能运行品质
的仿真模型和评估方法，研究基于多基站激光跟踪仪联动的机器
人精度测量技术， 建立工业机器人整机性能评估模型，形成机器
人性能测试与评价的技术规范，研制机器人整机性能测试与评估
系统。
考核指标：形成机器人测试分析与评估的软件与技术规范、
机器人定位精度测试分析规范、机器人联动性能评价方法及其测
量技术规范， 构建机器人整机性能综合测试与评估系统，完成不
少于10种国产主流品牌工业机器人的综合测试与评估；形成相
关国家标准草案。
3. 关键技术与装备
3.1 大型复杂曲面叶片智能磨抛作业机器人技术与系统
研究内容：研究大型复杂曲面叶片定位与型面检测、力控磨
抛、视觉检测技术及效率提升等机器人磨抛工艺技术；研究多机
器人协同作业碰撞与干涉规避技术、多机器人磨抛系统集成技术；
研制大型叶片多机器人智能磨抛作业系统，在风电等行业开展应—
11 —
用验证。
考核指标：多机器人协同打磨，叶片一次装夹打磨区域不小
于90%，打磨后粗糙度优于Ra3.2，叶片型面过渡平滑， 无氧化
烧伤，磨抛面与要求型面的尺寸偏差不大于+/-0.05mm，机器人磨
抛速度：不少于人工磨抛速度的1.5倍。 打磨质量符合叶片质量
检测行业标准。
有关说明：由企业牵头申报。
3.2 大型复杂结构机器人智能激光焊接技术及系统
研究内容：研究大型复杂结构焊缝位置识别和焊缝特征尺寸
提取、激光自动化焊接工艺和焊接质量稳定性控制、焊接路径规
划与编程等技术；研制大型复杂结构的机器人智能激光焊接技术
及系统，形成工艺规范、工艺数据库；焊缝质量符合行业标准。
在航空、航天等典型行业实现应用验证。
考核指标：实现全位置焊缝的激光自动识别、寻位、聚焦及
焊接；机器人重复定位精度优于±0.05mm；焊缝轨迹跟踪精度优
于±0.10mm；焊接加工速度不小于10m/min。
有关说明：由企业牵头申报。
3.3 面向飞机装配的机器人智能钻铆技术与系统
研究内容：针对飞机部件装配中对于异形曲面钻铆精度的需
求，研究钻铆工艺规划、精确定位、作业状态实时监测及精确控
制、精度实时补偿、质量评估等关键技术；开展智能钻铆单元设—
12 —
计，研制多功能末端执行器；研制面向飞机复杂构件装配的智能
钻铆系统，开展应用验证。
考核指标： 机器人末端执行器定位精度优于 0.4mm； 制孔法
向精度优于0.4°；满足制孔直径Φ2.6-8.5mm、厚度3-15mm的铝
合金单层及叠层材料、铝合金与复合材料叠层材料、铝合金与钛
合金叠层材料的紧固孔制孔要求，精度达到H9，锪窝深度误差
≤0.05mm； 孔径在线检测精度优于0.01mm； 铆钉头与工件表面平
齐度≤0.1mm，形成飞机构件智能钻铆工艺规程与规范。
有关说明：由企业牵头申报。
3.4 混联机构加工机器人
研究内容：研究混联机器人构型综合与虚拟样机技术；研究
混联机器人轨迹规划、高速高精度运动控制技术；研究系统误差
补偿、工件局部三维形貌快速检测与加工过程监控技术；研究系
统整体加工精度与局部表面形貌测量评价技术； 研制高性能5自
由度混联机器人，开展应用验证。
考核指标：机器人工作空间优于Φ1200×250mm圆柱体，最
大速度优于50m/min，定位精度优于±0.05mm，重复定位精度优
于±0.02mm，主轴功率不小于7.5kW,可以完成钻铣加工。
有关说明：由企业牵头申报。
3.5 室外无轨导航重载AGV
研究内容：研究高速、大负载、高精度室外无轨自主移动AGV— 13 —
设计与优化技术；研究室外复杂环境无轨安全导航技术；研究室
外多AGV高效规划、调度、管理与监控技术。开展室外无轨导
航AGV典型应用场景应用验证。
考核指标： AGV最大直线行走速度≥30公里/小时，续航时
间不少于8小时，重复定位精度优于50毫米，负载重量≥60吨；
开展港口物流等典型行业应用验证，项目执行期内部署运行AGV
不少于30台。
有关说明：由企业牵头申报。
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