破拆机器人技术瓶颈攻关

2024/12/03
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项目计划总投入:150万元
奖励金额:面议
单位名称:福建亿松机械有限公司
所属领域:高端装备制造
技术需求类型:“卡脖子” 前沿技术
期望合作方式:委托专家团队长期技术服务
联系人:张**
联系电话:19559753206

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项目需求说明

多功能遥控作业机器人应用的意义在于能在对人有害或人不能接近的危险、恶劣、有害的环境条件下,代替人类去完成一定任务的远距离操作。

应用需求领域:

1.冶金行业:钢铁企业、铜铅锌企业、铝行业;

2.矿山行业:可用来进行巷道支护、撬毛、二次破碎破大块、钻锚固孔和爆破孔、剪锚索、挖水沟、修理斜坡道和整修变形的巷道等;

3.建材水泥行业:水泥回转窑维修、回转窑的浇筑料和硅莫砖拆除。

4.应急救援等其他行业

应急救援:高温、有毒、危险环境的破拆、清障、侦测、冲锋灭火等情景。

化工行业:槽罐清理、清淤、疏通等方面的应用。

核电装备拆装:放射性条件下的拆装作业。

建筑拆除:混凝土板柱梁的钻切、破碎等。

隧道开挖:狭窄或危险场所开挖作业。

 

以上需求领域,多为高温、高粉尘、高强度、高辐射、有毒有害气体、狭窄等情景特点,因此多功能遥控作业机器人必须具有行走(穿行)、360度回转、各类动作如拿、捏、破拆、拆除、拆装、捡拾、移除、切割、铲装等动作实施功能,在此基础上,集成感应装置(多种有毒有害其他感应识别等装置)、消防水炮等系统还可满足应急救援、化工、核电等特殊行业的应用要求。

本项目的技术难点或关键主要在于以下几方面:

1.机械臂自由度调节问题‌:机械臂自由度调节有限,就不能完成多种高难度、全方位的作业要求;且目前机械本体当前主要以履带底盘为主,底盘不能够悬挂,其越障能力收到局限。

2.通讯问题‌:目前的遥控距离只能实现无障碍有限距离遥控。常规的只有100-200米。实现更远距离,需要有通讯方面的先进技术跟进。

3.高寒、高温、高湿等环境适应性‌:破拆机器人在高寒、高温等极端环境下,破拆装置的磨损程度会加快。履带式走盘材质未实现创新突破,强度不够,容易出现断带、脱带等情况。此外,破拆机器人在某些特殊环境下,如高温、高湿等,性能可能会受到影响‌。

4.人工智能发展‌:虽然破拆机器人具有一定的智能性,但其判断和决策能力仍需提高。现有的破拆机器人缺乏必要的传感技术支撑,难以实现多环境破拆。

5液压工具结合难度‌:破拆机器人在攻击、扫雷、抓取等功能上没有设置,主要原因是液压工具与机器人相结合具有一定的难度。和整机配置的属具有:液压锤、液压手腕、液压剪、铣刨头、螺旋钻、切割锯、抓斗、夹具、挖斗等。

破拆机器人所涉及的参数,主要有:

整机重量与尺寸、动力响应(油或电功率)、行走速度、回转速度、爬坡能力、泵阀技术参数(输出流量、工作压力等)、启动方式。信号类型、属具要求参数、作业半径(伸长、伸高、探底、)等。

现有基础条件情况

公司从2023年开始启动项目,已和有一定研发能力的厂家、高校技术团队进行初级合作,目前项目总投入约100万元,主要用于机器人技术研发、设备采购、市场调研、人才引进等方面。

公司生产设备、生产条件如下:

序号

 

型号规格

生产厂

及国别

购置

日期

数量

完好

状态

1

定梁龙门加工中心

GRU28IIX40

宁波海天精工股份有限公司

2022年12月

1

完好

2

三辊卷板机

WIIY-20X4000

江苏银利数控机床有限公司

2016年11月

1

完好

3

立式500吨液压机床

500吨级

龙岩市盛通液压有限公司

2014年9月

1

完好

4

立式100吨液压机床

100吨级

龙岩是盛通液压有限公司

2011年6月

1

完好

5

三辊卷板机

WII-8X2000

江苏春秋重型机械有限公司

2017年8月

1

完好

6

数显卧式铣镗床

TX611C

汉川机床集团有限公司

2011年8月

1

完好

7

ZJ摇臂钻床

Z3050X16/1

沈阳中捷机床有限公司

2011年6月

1

完好

8

卧式普通车床

GY6150B/1500

云南机床集团有限公司

2011年5月

1

完好

9

滚剪倒角机

GD20

无锡市远鹏机械设备有限公司

2020年9月

1

完好

10

松下500焊机

YD500FR2

唐山松下机器有限公司

2021年5月

13

完好

12

逆变式整流弧焊机

ZX7-630IGBT

成都华远电器设备有限公司

2013年12月

1

完好

13

工业机器人焊机

CRP-E60-G4

成都卡诺普自动化控制技术有限公司

2020年6月

1

完好

14

数控火焰切割机

SZQG-2

苏州威达焊割科技有限公司

2009年2月

1

完好

15

等离子数控切割机

SZQG-2

苏州九方威达焊割科技有限公司

2011年7月

1

完好

16

吊钩式抛丸清理机

Q373C

中国苏州大丰市连达铸造机械厂

2014年8月

1

完好

17

逆变式直流手工弧焊机

ZX74001

上海通用电焊机股份有限公司

2023年5月

2

完好

19

半自动直线切割机

CG1-30C

上海正特焊接器材制造有限公司

2017年8月

1

完好

20

螺杆式压缩机

30A

广东巨风机械制造有限公司

2014年11月

1

完好

21

数控型床身铣床

XK714E

汉川机床集团有限公司

2011年6月

1

完好

22

数控车床

CK6163

常州宇创数控机床有限公司

2018年2月

1

完好

23

外圆磨床

ME1432B

陕西秦川格兰德机床有限公司

2017年8月

1

完好

24

外圆磨床

MQ1350B

上海机床厂有限公司

2014年3月

1

完好

25

工业精密油冷机

JF-50

东莞寮步俊峰工业制冷设备厂

2019年12月

1

完好

26

数控车床

CKA6180

大连机床集团有限公责任公司

2018年10月

1

完好

27

深孔刮削滚光机

TGK25

德州红鑫机床有限公司

2018年5月

1

完好


预期成果及经济社会生态效益

特种机器人是智能制造领域的重要产业分支之一,是近年来得到快速发展和推广应用的智能装备产品,作为特种机器人,破拆机器人产业具有广阔的、多元的应用场景和强烈的潜在需求。

我国破拆机器人的应用首先从钢铁、矿山行业开始,目前已有了一定数量的用户,并得到了用户的一致认可和好评,当前,应急管理部门为了各职能部门的应急救援能力提升,正在大量列装破拆机器人。

遗憾的是,先期采用的破拆机器人(在钢铁行业称打渣机、遥控拆炉车等,在矿山行业一般称解小机器人)的是进口产品。虽然我国在10年就已经出现了专利性产品,由于一些技术问题一直没有得到很好地克服,产品质量不够稳定,影响了推广应用进程。

因此破拆机器人的核心技术被突破克服后,将对我国的遥控作业机器人产业产生深远的促进意义,其产生的经济社会生态效益不可估量。

总之,拆破碎机器人产品,是一款多功能的适用于高危环境和特殊工况下作业的智能装备产品。近年来,新机型不断涌现,产品的性能也不断提高,正被广泛推广运用于军用、医疗、物流、农业、护理、康复、电力、建筑、救援等领域,市场需求规模正在不断膨胀,前景一片蓝海。

对技术难题解决应征方要求

基于破拆机器人功能需求,对解决方案的应征方特提出以下要求:

资质要求:具有省级科研资质的高校、研究院或博士后级的团队或个人;

科研能力:具有3项以上类似研发项目经历,或在工程机械、自动化控制、智能算法等领域拥有多项专利技术的团队或个人。

项目限时:180天。

产权归属:双方商议明确。

利益分配:双方商定。

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