关于2020年国家重点研发计划“智能机器人”重点专项的申报通知
各相关单位:
为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》《国家创新驱动发展战略纲要》和《中国制造 2025》等规划,国家重点研发计划启动实施“智能机器人”重点专项。具体内容如下:
一、项目组织申报工作流程
1. 申报单位根据指南支持方向的研究内容以项目形式组织申报,项目可下设课题。项目应整体申报,须覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目申报单位推荐1名科研人员作为项目负责人,每个课题设1名负责人,项目负责人可担任其中1个课题的负责人。
2. 项目的组织实施应整合集成全国相关领域的优势创新团队,聚焦研发问题,强化基础研究、共性关键技术研发和典型应用示范各项任务间的统筹衔接,集中力量,联合攻关。
3. 国家重点研发计划项目申报评审采取填写预申报书、正式申报书两步进行,具体工作流程如下。
——项目申报单位根据指南相关申报要求,通过国家科技管理信息系统填写并提交3000字左右的项目预申报书,详细说明申报项目的目标和指标,简要说明创新思路、技术路线和研究基础。从指南发布日到预申报书受理截止日不少于50天。
——项目牵头申报单位应与所有参与单位签署联合申报协议,并明确协议签署时间;项目牵头申报单位、课题申报单位、项目负责人及课题负责人须签署诚信承诺书,项目牵头申报单位及所有参与单位要落实《关于进一步加强科研诚信建设的若干意见》要求,加强对申报材料审核把关,杜绝夸大不实,甚至弄虚作假。
——各推荐单位加强对所推荐的项目申报材料审核把关,按时将推荐项目通过国家科技管理信息系统统一报送。
——专业机构受理项目预申报。为确保合理的竞争度,对于非定向申报的单个指南方向,若申报团队数量不多于拟支持的项目数量,该指南方向不启动后续项目评审立项程序,择期重新研究发布指南。
——专业机构组织形式审查,并根据申报情况开展首轮评审工作。首轮评审不需要项目负责人进行答辩。根据专家的评审结果,遴选出3~4倍于拟立项数量的申报项目,进入答辩评审。对于未进入答辩评审的申报项目,及时将评审结果反馈项目申报单位和负责人。
——申报单位在接到专业机构关于进入答辩评审的通知后,通过国家科技管理信息系统填写并提交项目正式申报书。正式申报书受理时间为30天。
——专业机构对进入答辩评审的项目申报书进行形式审查,并组织答辩评审。申报项目的负责人通过网络视频进行报告答辩。根据专家评议情况择优立项。对于支持1~2项的指南方向,原则上只支持1项,如答辩评审结果前两位的申报项目评价相近,且技术路线明显不同,可同时立项支持,并建立动态调整机制,结合过程管理开展中期评估,根据评估结果确定后续支持方式。
二、组织申报的推荐单位
1. 国务院有关部门科技主管司局;
2. 各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团科技主管部门;
3. 原工业部门转制成立的行业协会;
4. 纳入科技部试点范围并且评估结果为A类的产业技术创新战略联盟,以及纳入科技部、财政部开展的科技服务业创新发展行业试点联盟。
各推荐单位应在本单位职能和业务范围内推荐,并对所推荐项目的真实性等负责。国务院有关部门推荐与其有业务指导关系的单位,行业协会和产业技术创新战略联盟、科技服务业创新发展行业试点联盟推荐其会员单位,省级科技主管部门推荐其行政区划内的单位。推荐单位名单在国家科技管理信息系统公共服务平台上公开发布。
三、申报资格要求
1. 项目牵头申报单位和参与单位应为中国大陆境内注册的科研院所、高等学校和企业等,具有独立法人资格,注册时间为2019年3月31日前,有较强的科技研发能力和条件,运行管理规范。国家机关不得牵头或参与申报。
项目牵头申报单位、项目参与单位以及项目团队成员诚信状况良好,无在惩戒执行期内的科研严重失信行为记录和相关社会领域信用“黑名单”记录。
申报单位同一个项目只能通过单个推荐单位申报,不得多头申报和重复申报。
2. 项目(课题)负责人须具有高级职称或博士学位,1960年1月1日以后出生,每年用于项目的工作时间不得少于6个月。
3. 项目(课题)负责人原则上应为该项目(课题)主体研究思路的提出者和实际主持研究的科技人员。中央和地方各级国家机关的公务人员(包括行使科技计划管理职能的其他人员)不得申报项目(课题)。
4. 项目(课题)负责人限申报1个项目(课题);国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目的在研项目(含任务或课题)负责人不得牵头申报项目(课题)。国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目的在研项目负责人(不含任务或课题负责人)也不得参与申报项目(课题)。
项目(课题)负责人、项目骨干的申报项目(课题)和国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目在研项目(课题)总数不得超过2个;国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目在研项目(含任务或课题)负责人不得因申报国家重点研发计划重点专项项目(课题)而退出目前承担的项目(含任务或课题)。国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目的在研项目(含任务或课题)负责人和项目骨干退出项目研发团队后,在原项目执行期内原则上不得牵头或参与申报新的国家重点研发计划项目。
计划任务书执行期(包括延期后的执行期)到2020年12月31日之前的在研项目(含任务或课题)不在限项范围内。
5. 特邀咨评委委员不能申报项目(课题);参与重点专项实施方案或本年度项目指南编制的专家,不能申报该重点专项项目(课题)。
6. 受聘于内地单位的外籍科学家及港、澳、台地区科学家可作为重点专项的项目(课题)负责人,全职受聘人员须由内地聘用单位提供全职聘用的有效材料,非全职受聘人员须由内地聘用单位和境外单位同时提供聘用的有效材料,并作为项目预申报材料一并提交。
7. 申报项目受理后,原则上不能更改申报单位和负责人。
8. 项目的具体申报要求,详见各重点专项的申报指南。
各申报单位在正式提交项目申报书前可利用国家科技管理信息系统公共服务平台查询相关科研人员承担国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目在研项目(含任务或课题)情况,避免重复申报。
四、项目内容
1. 基于编织/折展原理的机器人结构功能一体化设计
研究内容:面向高集成性、高环境适应性机器人前沿技术,研究基于编织折展结构的非关节式机器人设计技术,探索基于智能材料的变刚度、变形状、变尺寸的驱动机理,连续稳定性调控机制及实现方法;研制结构功能一体化机器人原理样机,可基于单一结构,实现机器人整体运动、抓取作业与环境适应等服役功能。
考核指标:研制基于编织/折展原理的结构功能一体化设计机器人原理样机,提出所研制机器人的量化考核指标体系,可实现爬行、翻滚等整体移动与抓取等作业功能,并具备变刚度、变形状、变尺寸功能,在不少于 3 种复杂环境下验证环境适应能力。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
2. 机器人的刚柔软结构耦合与变刚度技术
研究内容:面向软体机器人结构承力/操作力提升的需求,研究基于仿生原理的刚—柔—软耦合机构设计、变刚度结构设计与优化、操作/感知一体的仿生灵巧机构设计、刚—柔—软耦合机器人的运动学与动力学建模与控制等方法与技术,研制刚—柔—软耦合的机器人原型样机,开展交互控制与功能验证实验。
考核指标:研制具有刚—柔—软耦合结构的机器人原型样机;可变刚度结构的杨氏模量变化不小于一个数量级。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
3. 活体细胞生物混合的机器人驱动与控制
研究内容:研究单细胞/组织水平的生物驱动单元机械动力学,建立生物驱动的定量化模型;研究活体细胞生物混合驱动器的先进结构设计与制造方法,使其具有多形态多模式运动功能;开展混合驱动器的智能控制技术研究,实现不同形态不同模式下的可控运动。
考核指标:研制出基于活体细胞生物混合的新型机器人驱动装置,实现不少于 3 种模式的可控运动,细胞组织负重比优于 1:10。至少 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
4. 机器人仿生集群关键技术
研究内容:针对鸟群、鱼群、蚁群的高机动、高效节能集群运动等自然现象,探索生物高效集群运动的动力学和节能机理,研究仿生机器人集群运动的能量高效利用、协同感知、协同运动、集群控制等理论和方法,研制飞行或游动仿生机器人的集群运动验证平台,开展室外环境下的实验验证。
考核指标:研制飞行或游动的不少于 1 类仿生机器人集群验证平台,实现≥15 台仿生机器人的集群运动及其能量高效利用。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
5. 基于 5G 通信的多机器人自主协同技术
研究内容:面向未来 5G 通信支持下的多机器人系统在动态开放环境中执行任务的需求,设计 5G 通信下协同任务导向的多机体系结构和机间通信机制,研究开放环境中 5G 技术支持下多机器人协同优化决策、协同行为认知等自主协同技术,实现编队行驶与避障、协同搜索与目标识别、协同跟踪与目标定位等典型任务中的技术验证。
考核指标:确定 5G 通信用于多机器人自主协同的技术方案及相关指标体系;结合不少于 10 台的多自主移动机器人系统、实现针对动态开放环境典型应用的技术验证。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
6. 基于类生命孪生的机器人智能学习方法
研究内容:借鉴生命系统进化出的快速学习能力,实现生物神经网络针对特定任务的训练和快速收敛,并将其映射到人工智能算法中(类生命孪生)用于机器人的智能学习,具体包括:研制基于活体生物神经网络的学习发育平台,针对特定任务实现多源刺激下生物神经网络的连接、发育和功能重塑;研究功能化生物神经网络的系统辨识方法,建立生物神经网络向人工智能算法的映射机制,形成基于类生命孪生的机器人智能学习方法体系,并开展实验验证。
考核指标:针对 2 种以上任务实现生物神经网络的训练和功能重塑,完成系统辨识,建立基于生物神经网络迁移映射的类生命孪生智能控制器,学习效率高于传统机器学习效率 50%以上。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
7. 侵入式脑机接口与生物干预控制技术
研究内容:面向生物运动行为精确控制,研究生物体脑功能机理,探索生物体运动干预/控制方法;研究神经刺激器的微型化设计方法,研制侵入式脑机信号干预装置,探索侵入式干预装置快速装备技术,实现核心刺激单元的长期稳定服役;研制侵入式脑机接口控制单元原理样机,并在生物体上开展受控运动实验验证。
考核指标:研制侵入式脑机接口系统,提出所研制系统的量化考核指标体系,在不少于 2 类动物上完成功能测试,实现生物体运动功能刺激干预与控制;侵入装置植入体有效工作时间不低
于 3 个月。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
8. 机器人的社会交互理论与方法
研究内容:瞄准机器人社会交互前沿技术,研究人与人社交过程中的社会动力学模型,构建基于多模态信息融合模型,并建立社交意图预测模型;研究社会道德规范学习系统,结合上下文信息和文化背景建立用户期望模型和机器人行为后果自主评估机制;研究融合知识、任务与情感的类人机器人意识模型,建立结合即时反馈和长期趋势的非结构化交互内容生成方法;针对典型社会交互环境,在服务机器人实验平台上进行验证。
考核指标:至少在 3 种典型场景下实现人机社会交互演示验证,提出社会交互系统量化考核指标体系,交互理解识别正确率优于 80%。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利。
9. 面向肺部微小结节的机器人检测技术
研究内容:面向呼吸道内诊疗需求大、入路结构异型动态复杂等问题,基于肺部微小结节的临床、影像组学、病理和生物组学等多源信息,开展肺部微小结节的智能辅助诊断技术研究,突破多自由度柔性末端执行器设计和驱动,实时精准导航,复杂动态环境下诊疗执行末端精准定位,生理运动补偿,肺部结节的检测、取样等技术,研制多种活检取样工具,研发面向肺部结节的柔性微创手术机器人,并开展试验验证。
考核指标:研究肺部结节微创手术机器人技术,提出所研制机器人的量化考核指标体系,具备呼吸道环境下利用多自由度柔性末端执行器,实现肺部微小结节精准定位,通过导航定位可到达 6 级及以上支气管进行肺部结节的检测、取样。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利(其中 PCT 专利不少于 1 项)。
10. 面向复杂骨折闭合复位的手术机器人智能操作环境构建原理与技术
研究内容:面向骨盆骨折等周边复杂力学和生物学环闭合复位手术需求,研究周边肌组织生物力学模型与软组织容受度模型,研究基于骨肌组织容受度模型与术中影像相融合的复位路径规划方法,研究包括术中影像、手术器械跟踪与导航、可视化、智能手术器械/机器人相集成的智能手术环境技术,开展试验验证。
考核指标:研制出面向复杂骨折闭合复位智能手术环境的实
验系统,提出所研制系统的量化考核指标体系,集成具有三维实时跟踪、导航、自动手术规划与手术过程信息可视化等功能。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利(其中至少 1 项 PCT 专利)。
11. 自主搜救机器人在线检伤原理与技术
研究内容:针对地震、火灾、事故等大规模伤亡事件存在的突发、群体性救治需求,研究基于大数据和人工智能技术的现场失血性休克量化检伤、分类决策等技术与终端样机系统,实现与搜救机器人的集成融合,解决传统检伤分类“快而不好”和“好而不快”的问题,实现准确性和时效性的高效统一。
考核指标:研制出基于大数据和人工智能技术的现场失血性休克量化检伤分类决策终端系统样机,提出满足相关需求的指标体系,实现针对典型应用的技术验证。至少有 1 项先进前沿技术实现首创或达到同类技术的国际领先水平,并提供佐证材料;申请/获得不少于 5 项发明专利(其中至少 1 项 PCT 专利)。