共融機器人基礎理論與關鍵技術研究重大研究計劃2021年度項

1、共融機器人基礎理論與關鍵技術研究重大研究計劃2021年度項目指南共融機器人是指能夠與作業(yè)環(huán)境、人和其他機器人自然交互、自主適應復雜動態(tài)環(huán)境并協(xié)同作業(yè)的機器人。共融機器人在結構、感知和控制方面的基本特征是：柔順靈巧的結構；多模態(tài)感知的功能；分布自主、協(xié)同作業(yè)的能力。本重大研究計劃面向智能制造、醫(yī)療康復等領域對共融機器人的需求，重點開展共融機器人結構、感知與控制的基礎理論與關鍵技術研究，為我國機器人技術和產業(yè)取得源頭創(chuàng)新成果提供科學支撐。一、科學目標本重大研究計劃瞄準國際機器人研究前沿，圍繞人-機-環(huán)境共融的機器人基礎理論和設計方法，通過機械、信息、力學和醫(yī)學等多學科交叉，在剛柔軟耦合柔順結構設計

2、與動力學，多模態(tài)環(huán)境感知與人機交互適應協(xié)作，群體智能與分布式機器人操作系統(tǒng)等方面取得創(chuàng)新性研究成果。培育一批具有國際影響力的中青年學術骨干和帶頭人，提升我國機器人研究的整體創(chuàng)新能力和國際地位。二、核心科學問題（一）剛柔軟機構的行為順應與可控性。剛柔軟體機器人構型設計及力學行為解析；機器人人環(huán)境交互動力學與剛度調控機制。（二）人機環(huán)境多模態(tài)感知與自然交互。非結構環(huán)境中的多模態(tài)感知與情景理解；基于生理信號的行為意圖理解與人機自然交互。（三）機器人群體智能與操作系統(tǒng)架構。機器人個體自主與機器人群體智能涌現(xiàn)機理；群體機器人操作系統(tǒng)的多態(tài)分布架構。三、2021年度重點資助的研究方向根據(jù)總體布局，本重大研

3、究計劃在實施過程中將更加面向國家需求，更加聚焦科學問題，更加突出學科交叉，更加發(fā)揮特色優(yōu)勢，重點突破信息、機械和醫(yī)學等領域“融”的問題，本年度以“集成項目”和“重點支持項目”的形式予以資助。（一）集成項目。在本重大研究計劃支持下已經取得的重要進展基礎上，面向國家重大需求和未來生產、生活方式變革需求，進行集成升華，形成重大突破。具體資助方向如下：1. 針對重點行業(yè)智能制造需求，通過機械、力學和信息等學科交叉，攻克加工機器人新機構設計、加工精度自持、全尺度三維原位測量、多感知精密加工、多機器人協(xié)同控制等關鍵問題，建立加工機器人設計方法和機器人高性能加工新原理，在重點行業(yè)產品的智能制造中得到驗證（申

4、請代碼1選擇E05的下屬代碼）。2. 針對人口老齡化對養(yǎng)老服務的迫切需求，通過醫(yī)學、信息、機械等學科交叉，突破剛柔耦合仿生運動機構設計、肢體運動功能補償、意圖識別、人機協(xié)作與腦機協(xié)調控制等機器人關鍵技術，建立機器人護理的新原理和新方法，并在典型助老護理作業(yè)中開展驗證（申請代碼1選擇H20的下屬代碼）。3. 針對非結構化環(huán)境機器人適應性的應用需求，通過信息、力學、機械等學科交叉，攻克足式機器人新構型設計、開放動態(tài)環(huán)境信息感知、群體協(xié)作與控制、機器人集群構建等關鍵問題，建立足式機器人結構設計和群體協(xié)作新方法與新機制，在開放的地面物理環(huán)境中實現(xiàn)群體智能協(xié)作應用驗證（申請代碼1選擇F的下屬代碼）。（二

5、）重點支持項目。研究智能制造、醫(yī)療康復等領域具有科學前沿性和重大應用前景的共融機器人結構、感知與控制新概念、新原理。具體資助方向如下：1. 機器人新概念、新原理，突出原創(chuàng)性、前沿性。2. 醫(yī)療手術機器人，突出人機融合、醫(yī)工交叉和臨床應用。四、遴選項目的基本原則為確保實現(xiàn)總體目標，本重大研究計劃要求研究內容必須符合本項目指南要求，并按照以下原則遴選項目：（一）鼓勵開展前沿領域探索性研究，優(yōu)先支持原創(chuàng)性研究。（二）優(yōu)先支持學科交叉和充分體現(xiàn)信息、機械、醫(yī)學等領域“共融”特征的研究。（三）優(yōu)先支持前期已取得創(chuàng)新性成果并有望取得重大突破的青年學者牽頭申報的項目。（四）集成項目需體現(xiàn)與前期資助項目研究成

6、果的繼承與躍升，要有引領性研究目標和指標。研究隊伍原則上應由多學科背景的人員組成，共同開展聯(lián)合攻關與協(xié)作研究，形成交叉融合的創(chuàng)新研究模式和機制。（五）對不符合本重大研究計劃科學目標，未反映共融機器人核心特征的申請不予受理。五、2021年度資助計劃2021年度擬資助集成項目3項左右，直接費用平均資助強度約為700萬元/項，研究期限4年，申請書中研究期限應填寫“2022年1月1日2025年12月31日”；擬資助重點支持項目約6項，直接費用平均資助強度約為250萬元/項，研究期限4年，申請書中研究期限應填寫“2022年1月1日2025年12月31日”。六、申請要求及注意事項（一）申請條件。本重大研究

7、計劃項目申請人應當具備以下條件：1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；2. 具有高級專業(yè)技術職務（職稱）。在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。（二）限項申請規(guī)定。執(zhí)行2021年度國家自然科學基金項目指南“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關要求。（三）申請注意事項。申請人和依托單位應當認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、2021年度國家自然科學基金項目指南和關于2021年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告中相關要求。1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2021年9月13日9月20日16時。（1）申請人應當按照科

8、學基金網絡信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，將對多學科相關研究進行戰(zhàn)略性的方向引導和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“集成項目”和“重點支持項目”，附注說明選擇“共融機器人基礎理論與關鍵技術研究”，根據(jù)申請的具體研究內容選擇相應的申請代碼。集成項目的合作研究單位不得超過4個，重點支持項目的合作研究單位不

9、得超過2個。（4）申請人在申請書“立項依據(jù)與研究內容”部分，應當首先說明申請符合本項目指南中的重點資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學目標的貢獻。如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區(qū)別與聯(lián)系。2. 依托單位應當按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2021年9月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于9月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。3. 其他注意事項。（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多