863计划15周年成就展“机器人”唱主角

　　展会上各类智能机器人尤其引人入胜。15年来，机器人主题专家组以国家、市场和企业需求为己任，研制开发出7种工业机器人系列化产品，实施了100多项机器人应用工程，在汽车、摩托车、电子、家电和石化等行业建立了一批用机器人技术改造传统产业的示范工程，取得了良好的经济效益。

　　机器人主题专家组组长贾裴发在接受记者采访时回顾到：机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的40年内发生了日新月异的变化。机器人不仅成为先进制造业不可缺少的自动化装备，而且正以惊人的速度向海洋、航天、军事、农业、服务和娱乐等人类科研、生产、生活的各个领域渗透。

　　80年代中期，技术革命的第三次浪潮冲击着全世界，在这个浪潮中，机器人技术起着先锋作用。但当时，我国机器人的研究和开发尚处于起步阶段，研究和应用水平都比较低。1986年，国家把智能机器人列入高技术研究发展计划，研究目标是跟踪世界先进水平。进入90年代，在改革开放与市场经济的推动下，专家组确定了特种机器人与工业机器人及其应用工程并重、以应用带动关键技术和基础研究的发展方针，实现了高技术发展与国民经济主战场的紧密结合。十余年来，在863计划的指导下，经过共同努力，取得了令世人瞩目的成果，把我国机器人技术的研究、开发、应用和产业化推向了新的阶段。在“九五”后期，随着国民经济快速健康发展，特别是以信息化带动工业化进程的明显加快，一批从事机器人与自动化装备的研究开发、推广应用、产品化及市场开拓的的产业化基地，逐渐成长起来。

　　近年来，在国家科技改革的推动下，这些依托在研发中心的基地正在或已经完成向规范化的现代企业制度转轨，已成为我国机器人产业化发展的主要力量。1999年9月，智能机器人主题正式确定了9个机器人产业化基地并挂牌。目前，机器人产业化基地的主要产品涵盖点焊、弧焊、喷漆、装配工业机器人、注塑机器人、全自动导引车（AGV）、自动化物流和配送系统、包装码垛成套设备、微操作机器人等，涉及汽车行业、摩托车行业、工程机械、、家电行业、石油化工、IT行业、IC行业、生物医学工程等国民经济的众多工业部门和新兴领域。

　　国家863计划智能机器人主题已有10个机器人技术眼法中心，22个产业化基地。主要基地1999年销售收入达到2亿元，2000年将达到

　　6。7亿元。迄今为止的销售收入累计已达到13。3亿元。相应的利税累计已达到1。2亿元。这些基地与将要形成的另一批产业化基地一起，为我国机器人事业的进一步发展奠定了良好的工作基础。

　　展台扫描：-------（后接各种机器人介绍10个）

　　参展项目一览表：

　　1．迎宾机器人（综合厅）

　　2．脑外科机器人

　　3．6000米水下机器人

　　4．足球机器人

　　5．纳米移动机器人

　　6．微小管道检测机器人

　　7．装配机器人

　　8．“蓝天洁士”擦窗机器人

　　9．壁面清洗机器人

　　10．消防机器人

　　迎宾机器人

　　智能迎宾机器人是海尔哈工大机器人技术有限公司最新研制的新一代迎宾服务机器人，机器人通过多种传感器信息的综合，可具有较强的避障和一定的路径规划能力；同时利用语音识别和语音合成技术，可根据不同的场景讲一些礼貌和问候话语和进一些简单的对话。机器人的头部、手臂可以作出不同的动作起到迎宾服务的功能；机器人的开形设计为太空机器人，形象活泼可爱。此外，通过优化设计在机器人的造型和材料上有所突破，重量较轻，能耗低，机器人采用蓄电池供电，一次充电可行走4个小时。智能迎宾机器人集中了机器人技术研究当中多种先进技术，表现了智能服务器人技术的的最新成果。

　　脑外科机器

　　2000年初春，来自黑龙江某大学的一位学生正平静地躺在中国人民解放军海军总医院手术台上。她患有颅咽管瘤，4年前曾做过开颅手术，不幸的是现在肿瘤又复发了，肿瘤压迫视神经使她双眼神力下降，左眼视力0.02，右跟只有光感。此刻，医生们正用先进的脑外科机器人系统为她实施手术定位。只见她的头部贴有4个标志点，由这4个标志点建立一个空间坐标系，CT机以不同的角度为她扫描。之后，医生将9张CT图片输入计算机，屏幕上便显示出三维的病灶部位。医生在屏幕上确定手术的穿刺点和穿刺轨迹，5自由度的机器人对准穿刺点，然后自行锁定这一位置，为医生搭建一个稳固的操作平台，医生根据已标定的穿刺点进针和实施相应手术。整个手术过程20分钟。手术后，患者自己下床、穿鞋、走出手术室。三天后，患者出院了，双眼视力均恢复到0.9。

　　该脑外科机器人是由北京航空航天大学、清华大学和海军总医院共同研制开发的。1997年5月用该机器人为病人实施了首例脑手术，到2000年11月已为140多位病人实施了手术，现已成为必不可少的机器人医生。

　　6000米自治水下机器人

　　“CR-01”6000米自治水下机器人是机器人主题的重点项目，是机器人主题研制的系统水下机器人之一。

　　“CR-01”从1992年6月起开始研制，1995年成功研制出了样机，并赴太平洋进行了深海资源考察实验。随后，又进行了两年的工程化研究，并于1997年再赴太平洋进行了深海资源探测，获得了大量的深海资料，为我国争得了7.5万平方公里海域的优先开采权，实现了以技术换资料的发展战略，为子孙后代留下了一份产业。

　　“CR-01”水下机器人的本体长4.374米，宽0.8米，高0.93米，它在空气中的重量为1305公斤，它的最大潜深6000米，最大水下航速2节，续航能力10小时，定位精度10～15米。它是一套能按预订航线航行的无人无缆水下机器人系统，它可以在6000米水下进行摄像、拍照，并能自动记录各种数据及其相应的坐标位置。

　　此参展的是“CR-01”6000米水下机器人的1/4模型。

　　支持单位：国家863计划智能机器人主题、大洋协会

　　完成单位：中科院沈阳自动化所、702所、中科院声学所

　　哈尔滨工程大学、上海交大、南京大学

　　通讯地址：沈阳市南塔街114号沈阳自动化所

　　电话：（024）23970076 传真：（024）23970021

　　联系人：封锡盛 邮编：110015

　　足球机器人

　　机器人足球作为人工智能与机器人技术基础研究的载体，很快得到各国学者的积极响应。东北大学的师生自1997年起在不到两年的时间自行研制出足球机器人的硬件和软件系统。1999年8月东大牛牛队第一个走出国门，前往巴西参加第四届机器人足球世界第五名和标准动作比赛冠军，实现了机器人足球世纪环金牌零的突破，显示出我国在这一高科技领域的研究成果已经达到国际先进水平。

　　足球机器人作为第三代机器人——自主智能机器人的雏形，科技内涵丰富，创新空间广阔，成果辐射力强，加之与世界第一大体育运动联姻，可以有效调动青年科技工作者的积极度性，相关科技成果层出不穷。足球机器人除了科研和平普作用之外，还可以转化为电子宠物和娱乐装置，面对日益兴旺的玩具文化和玩具经济，足球机器人有着很好的产业化前景。

　　支持单位：国家863计划智能机器人主题、

　　国家自然科学基金

　　研制单位：东北大学人工智能与机器人研究所

　　联系电话：（024）23893000——7770 传真：（024）23899982

　　通信地址：沈阳市东北大学128信箱

　　联 系 人：徐心和 邮编：110006

　　E - mail：xuxinhe@163.net

　　纳米移动机器人

　　纳米尺度（1～102nm）技术是21世纪全球重大的高技术。中科院沈阳自动化研究所经过理论和试验研究，提出了“碰撞驱动法”，实现了纳米尺度位移。纳米尺度位移是通过放大1000倍的显微镜观察的，由于显微镜分辨率限制，微动机器人必须走很多步显微镜才能判读，为此，这里只能得到平均值、每步位移量为30nm。

　　微小管道检测机器人

　　“微小管道检测机器人”是对20nm内径工业和道机械损伤、裂纹等缺陷进行自动探测的机器人系统。它由机器人移动机构、驱动与控制装置、涡流检测装置和视频检测装置等组成。

　　涡流检测微机器人是把涡流传感元件携带在用计算机控制的螺旋驱支机构上。涡流信号被耦合在分析仪上。检测信号可以通过记录仪记录以便重放。

　　视频检测微机器人是把微型CCD摄像头携带在行星轮移动机构或压电片驱动移动机构上。检测信号可以直接连接到监视器上。也可以在计算机上进行截获和增强处理。

　　研究开发微小工业管道机器人单元技术和系统技术的意义，不仅在于赶超国际微小机器人研究的前沿水平，而且具有实际的应用背景。进一步实用化开发后，可以应用于核工具、化工、热电厂、制冷行业中的微小管道的自动探伤检测中。

　　装配机器人

　　中国华录集团大连贤科机器人技术有限公司开发研制的直角坐标型装配机器人具有速度快、精度高等特点，采用交流伺服电机驱动，可应用于电子、机械和轻工业等有关产品的自动装配、搬运、调试等工作，适合于工厂柔性自动化生产的需求。该直角坐标型装配机器人与贤科机器人公司开发研制的托盘式供料装置组成的机器人化自动装配单元，是自动化生产线的重要组成部分，特别适合现代化工厂多品种、小批量柔性生产的需求。

　　贤科机器人公司开发的三轴直角坐标型机器人和托盘式供料装置组成的自动装配单元，正在正泰集团低压电器厂的交流接触器半自动生产线上，完成接触器动铁芯的插装工作。

　　该生产线主要完成三种型号交流接触器的组装工作，生产节拍12秒。贤科机器人公司为正泰集团提供了三套直角坐标机器人自动装配单元，分别完成接触器的触头支架、动铁芯的插装和完成品的取出工作。从1999年4月份正式上线运行以来，运转情况良好，受到了正泰集团领导和员工的一致好评。

　　“蓝天洁士”擦窗机器人

　　“蓝天洁士”擦窗机器人系统是针对高层建筑玻璃幕墙清洗作业而研制的自主移动服务机器人系统。该系统由三部分组成：楼顶随动分系统、地面支援分系统和机器人本体。

　　楼顶随动分系统位于幕墙顶端，通过钢丝绳与机器人头部连接，保护机器人的安全。

　　地面支援分系统位于地面，通过多种管缆与机器人尾部连接，为机器人提供电、气、水，并能将机器人清洗玻璃时的污水从壁面回收到车内的污水净化装置中，进行循环使用。

　　机器人本体是整个系统的核心，它的功能是在玻璃幕墙表面自主运动，并完成擦洗动作。机器人采用全气动的驱动方式，以无杆气缸为主要驱动件和结构件。气缸端头安装有真空吸盘组，各真空吸盘组内的吸盘以一定的方式排列，保证机器人具备跨越窗框和踩脱条的功能。机器人的控制采用程序控制与人工遥控相结合的方式，以保证运动的高效率和安全性。

　　“蓝天洁士”擦窗机器人系统的察洗效率为2000～3000平方米/日。

　　壁面清洗机器人

　　壁面清洗机器人是由哈尔滨工业大学机器人研究所研制的用于高层建筑壁面清洗的高效自动化设备，它的问世将改变目前国内高楼清洗的现状。目前国内高楼清洗领域大多采用人工清洗如吊篮、吊凳等简单设备，不仅危险，而且效率低、劳动强度大。

　　在863机器人主题的大力支持下，由中国最大的专业化清洗公司——中国蓝星化学清洗总公司和哈尔滨工业大学共同出资组建了北京蓝星哈工大机器人有限公司，并在北京中关村市科技园区注册。第一代清洗机器人产品—“蓝色超人”即将上市，它主要由机器人本体、清洗装置、控制器、遥控系统、安全装置和供气、送水设备等组成。它有以下特点：吸附可靠、移动灵活、清洗高效、操作方便、安全。

　　消防机器人

　　消防机器人由拆叠式履带行走机构、远控消防炮、易燃易爆气体探测系统、图像探测系统、正压防爆系统、温度和辐射热探测系统、喷雾冷却自卫系统、专家辅助决策系统等组成。可在救灾人员的控制下，自行进入化学救援和火灾扑救的关键区域，用自身携带的化学侦检设备对现场的有毒和可燃气体进行探测，并将探测结果反馈给后方的救灾人员；用自身携带的彩色摄像机将火灾现场的图像信号传给后方，以便救灾人员作出科学、及时 的决策。为使消防机器人能在充满有毒气体和易燃易爆气体的环境中安全可靠地工作，消防机器人具备相应的隔爆功能；在进行化学有毒有害物质泄漏事故的处置过程中，消防机器人可对大面积流淌物或空气进行喷水、喷雾洗消和稀释。消防机器人具有喷雾冷却自卫功能，可在高温和强辐射热的环境中较长时间地工作。

　　消防机器人的研制成功，对我国消防部队装备的自动化和智能化开辟了一条新的途径。它的推广应用，对提高我国消防部队的来火抢险救灾能力，对减少国家财产损失和保护消防人员生命安全具有重要意义。该项目成果水平为国内领先。

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