研究系統
機器人與智能制造研究中心

   為加快國家和區域創新體系建設,滿足山東省經濟發展和轉型升級的迫切需要,以國家戰略需求和技術發展前沿為導向,開展機器人與綠色智能制造基礎科學和工程應用研究。綠色化、智能化是當前制造業發展的必然趨勢,當前我國制造業的信息化、智能化、綠色化程度還較低。加強智能制造相關的基礎應用研究勢在必行。同時,為實現山東省新舊動能轉換重大工程中現代海洋、裝備制造等領域的重點突破,將開展裝備與零部件綠色設計技術、綠色制造工藝、智能化制造技術及裝備、材料及零部件性能檢測與評價研究、海洋工程裝備關鍵系統及技術研發。

   具體研究方向包括:

 (1)水下生產系統技術

   ①針對國內外廣范應用的水下控制模塊,對電液復合式水下控制模塊、全電式水下控制模塊開展系列化產品研發,掌握深電液復合式水下控制模塊(SCM)及全電式水下控制模塊(eSCM)原理樣機的設計、制造、測試、安裝技術;完成水下控制模塊的功能分析、設計要求及總體系統集成技術研究。

   ②水下連接系統及遠程輸送技術

   針對我國水下連接系統裝備全部進口的問題,開展水下卡爪式、卡壓式、卡箍式、螺栓法蘭式連接器及安裝工具的系列化產品研發,掌握水下連接器的設計、制造、測試及安裝技術,對連接器關鍵部件進行力學狀態數值模擬及運動仿真研究,解決水下連接器密封的難題。掌握水下叢井式、集中式和串接式智能管匯原理樣機的設計、制造、測試和安裝技術;完成水下智能管匯的功能分析、設計要求及總體系統集成技術研究。

 (2)海洋工程裝備結構健康與可靠性測試技術

   海洋工程裝備是一種復雜的大型綜合系統,結構復雜,長期在惡劣的海洋環境中服役,并受到各種載荷的交互作用,如風載荷、海流、波浪載荷、冰載荷、深水壓力載荷、爆炸沖擊等,有時還要遭到臺風、碰撞、擱淺等意外載荷,結構本身還要遭受環境腐蝕等影響。在這些惡劣的環境載荷長期作用下,再加上設計或使用不當,結構容易產生各種形式的損傷,使結構的承載能力下降,發生災害性事故,造成巨大的損失。因此,對海洋工程裝備的結構實時在線健康監測成為研究熱點。

   研究方向:針對海工裝備結構服役過程中的結構強度、完整性、結構內部損傷監測及檢測技術進行研究,主要包括結構安全可靠性評估研究、海洋工程裝備結構受力行為與規律研究、結構健康監測及動態載荷識別技術研究、結構檢測測點布局優化,開發海洋工程裝備健康監測檢測平臺,建立我國海洋工程裝備結構可靠性與健康度評價體系。

 (3)深遠海洋智能養殖裝備及配套技術與裝備

   制約當前我國海洋養殖裝備發展的因素除了自然災害致損嚴重、金融支持體系不健全等問題外,重要的一點是水產養殖裝備的創新能力與基礎科研有待加強與完善。全球深海養殖領先的國家已經形成從裝備設計、魚苗培育、遠海放養、活魚捕撈、魚肉生產到物流銷售的完整的產業鏈和供應鏈,而我國海水網箱制造業起步不久,在材料、設計及工藝方面與國外先進的網箱系統存在不小差距,許多核心技術仍在探索階段。為了保障我國水產養殖業健康、持續、綠色發展,水產養殖裝備必須向深遠海方向發展。

   ①新型深遠海養殖平臺開發

   以開發研制高產出、低投入、高防污濁、強耐腐蝕性新型養殖裝備為目標,開展養殖裝備結構設計研究、惡劣海況下載荷計算方法及結構安全評估研究、規?;B殖裝備陣列研究、養殖裝備結構疲勞研究、養殖裝備結構優化設計分析、改裝后養殖工程船結構及耐波性研究、極地養殖裝備結構設計研究、海洋結構物相關規范在養殖裝備設計中應用研究。

   ②水下機器人應用技術

   針對深遠海養殖裝備水下清污、自動投餌、智能捕撈、自動清理等養殖配套裝備及技術需求,開展智能化捕撈集成與測試技術研究、雙目視覺系統及自動識別與跟蹤技術研究、水下復雜環境下定位及自主路徑規劃技術研究、高精度自適應定高技術研究、水下智能能源及系統技術研究。

 (4)人工智能及機器人技術

   主要開展復雜工業環境下的人機智能交互技術、智能傳感及反饋技術、機器視覺與自動識別技術、多傳感信息高效采集與融合處理技術、大數據處理與智能決策技術、智能管控與遠程診斷技術、虛擬現實與增強現實技術、數字雙胞胎技術、實時智能專家系統等智能制造基礎共性、關鍵技術研究,為機器人開發和智能制造系統集成提供基礎理論和技術支撐,建設試驗驗證平臺;研究人工智能、大數據、云計算、5G、物聯網等技術與制造業深度融合的基礎前沿理論,開發網絡協同制造、遠程運維、區域產業集成相關軟件技術和云平臺技術,解決制造業與互聯網、制造業與服務業融合發展核心關鍵問題,建立離散型智能制造、流程型智能制造、網絡協同制造、大規模個性化定制等不同生產模式下的智能制造生產標準與規范,構建行業大數據支撐的云服務平臺,推動我國網絡協同制造和智能工廠模式創新發展;開展大跨度重載直角坐標機器人、并聯機器人、多軸運動機器人、桁架機器人等的輕量化、模塊化設計研究,智能控制算法與理論研究,機器人系統集成應用技術研究,建立機器人開發與應用平臺,重點突破直角坐標機器人、化工及海工特種機器人、無人智能運載機器人的產業化應用,開展行業應用基礎性標準研究。 

 (5)綠色海洋裝備研發及關鍵技術

   針對船舶、海洋鉆井平臺、海洋牧場裝備等輕量化和智能化需求,開展高技術船舶與海洋工程綠色化智能制造設備研發。開發船舶與海工表面機器人涂裝防腐裝備與關鍵技術、大型雙作用全液壓打樁裝備與關鍵技術、無人潛航及運載設備與關鍵技術、海上自動巡檢裝備及關鍵技術、分布式海洋裝備及遠程運維技術,開展輕合金材料2D、3D攪拌摩擦焊裝備與技術、異質材料連接工藝與表面處理裝備與技術、無模鑄造裝備與技術、半固態成形裝備與技術、基于工藝專家系統驅動的數字化控制系統等的研發,提升我國海洋裝備的綠色化、智能化水平,推動行業快速發展。


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