共融机器人基础理论与关键技术研究计划项目指南

共融机器人是指能够与作业环境、人和其它机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的机器人。共融机器人在结构、感知和控制方面的特征是:柔顺灵巧的结构;多模态感知的功能;分布自主、协同作业的能力。本重大研究计划面向高端制造、医疗康复、国防安全等领域对共融机器人的需求,开展共融机器人结构、感知与控制的基础理论与关键技术研究,为我国机器人技术和产业取得源头创新成果提供科学支撑。

共融机器人基础理论与关键技术研究重大研究计划2016年度项目指南

一、科学目标

共融机器人是指能够与作业环境、人和其它机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的机器人。共融机器人在结构、感知和控制方面的特征是:柔顺灵巧的结构;多模态感知的功能;分布自主、协同作业的能力。本重大研究计划面向高端制造、医疗康复、国防安全等领域对共融机器人的需求,开展共融机器人结构、感知与控制的基础理论与关键技术研究,为我国机器人技术和产业取得源头创新成果提供科学支撑。

本重大研究计划瞄准国际机器人研究前沿,围绕人-机-环境共融的机器人基础理论和设计方法,通过机械、信息、力学和医学等多学科交叉,在刚-柔-软耦合柔顺结构设计与动力学,多模态环境感知与人体行为意图理解,群体智能与分布式机器人操作系统等方面取得创新性研究成果。培养一批具有国际影响力的中青年学术骨干和带头人,提升我国机器人研究的整体创新能力和国际地位。

本重大研究计划瞄准国际机器人研究前沿,围绕人-机-环境共融的机器人基础理论和设计方法,通过机械、信息、力学和医学等多学科交叉,在刚-柔-软耦合柔顺结构设计与动力学,多模态环境感知与人体行为意图理解,群体智能与分布式机器人操作系统等方面取得创新性研究成果。培养一批具有国际影响力的中青年学术骨干和带头人,提升我国机器人研究的整体创新能力和国际地位。

二、核心科学问题

刚-柔-软体机器人的运动特性与可控性。

刚-柔-软体机器人的运动特性与可控性。

刚-柔-软体机器人构型设计及力学行为解析;机器人-人-环境交互动力学与刚度调控机制。

刚-柔-软体机器人构型设计及力学行为解析;机器人-人-环境交互动力学与刚度调控机制。

人-机-环境多模态感知与自然交互。

人-机-环境多模态感知与自然交互。

非结构环境中的多模态感知与情景理解;基于生物信号的行为意图理解与人机自然交互。

非结构环境中的多模态感知与情景理解;基于生物信号的行为意图理解与人机自然交互。

机器人群体智能与操作系统架构。

机器人群体智能与操作系统架构。

机器人个体自主与机器人群体智能涌现机理;群体机器人操作系统的多态分布架构。

机器人个体自主与机器人群体智能涌现机理;群体机器人操作系统的多态分布架构。

三、2016年度拟重点资助研究方向

三、2016年度拟重点资助研究方向

本年度以“培育项目”和“重点支持项目”的形式予以资助。

本年度以“培育项目”和“重点支持项目”的形式予以资助。

“培育项目”的研究方向。

“培育项目”的研究方向。

  1. 刚-柔-软体机器人机构、传动与动力学
  1. 刚-柔-软体机器人机构、传动与动力学

刚-柔-软多体耦合系统运动/力传递原理

刚-柔-软多体耦合系统运动/力传递原理

软体机器人大变形致动与变刚度机制

软体机器人大变形致动与变刚度机制

机器人-人-环境交互动力学与顺应性设计理论

机器人-人-环境交互动力学与顺应性设计理论

刚-柔-软体机器人一体化设计

刚-柔-软体机器人一体化设计

  1. 人-机器人共享环境主动感知与自然交互
  1. 人-机器人共享环境主动感知与自然交互

多模态智能感知系统设计

多模态智能感知系统设计

动态非结构环境感知与机器人自主作业

动态非结构环境感知与机器人自主作业

行为意图实时准确理解与人机协调控制

行为意图实时准确理解与人机协调控制

人-机互适应自主学习与知识增殖机理

人-机互适应自主学习与知识增殖机理

  1. 机器人群体智能与操作系统
  1. 机器人群体智能与操作系统

多机器人协作与群体智能控制

多机器人协作与群体智能控制

多态分布式机器人操作系统的资源管理与行为管理

多态分布式机器人操作系统的资源管理与行为管理

  1. 其他具有共融机器人核心特征的结构、传感和控制新原理
  1. 其他具有共融机器人核心特征的结构、传感和控制新原理

“重点支持项目”的研究方向。

“重点支持项目”的研究方向。

紧密围绕高端制造、医疗康复、国防安全等领域对共融机器人的重大需求,研究共融机器人结构与驱动、感知与交互、智能与控制以及系统集成的新原理和新方法。

共融机器人基础理论与关键技术研究计划项目指南。紧密围绕高端制造、医疗康复、国防安全等领域对共融机器人的重大需求,研究共融机器人结构与驱动、感知与交互、智能与控制以及系统集成的新原理和新方法。

四、遴选项目的基本原则

四、遴选项目的基本原则

为确保实现总体目标,本重大研究计划要求研究内容必须符合本项目指南要求,并按照如下原则遴选项目:

为确保实现总体目标,本重大研究计划要求研究内容必须符合本项目指南要求,并按照如下原则遴选项目:

鼓励开展前沿领域探索性研究,优先支持具有高风险性的原创性研究;

鼓励开展前沿领域探索性研究,优先支持具有高风险性的原创性研究;

优先支持工程与材料科学部、信息科学部、数理科学部和医学科学部等学科间的交叉研究;

优先支持工程与材料科学部、信息科学部、数理科学部和医学科学部等学科间的交叉研究;

优先支持具有实质性国际合作的研究;

优先支持具有实质性国际合作的研究;

优先支持青年学者牵头申请的项目;

优先支持青年学者牵头申请的项目;

优先支持在高端制造、医疗康复、国防安全等领域具有重大应用需求的研究;

优先支持在高端制造、医疗康复、国防安全等领域具有重大应用需求的研究;

对不符合本重大研究计划科学目标,未反映共融机器人核心特征的项目申请不予受理。

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