研究方向


机器人与智能系统围绕国家战略与经济社会发展的重大需求,通过多学科交叉与技术融合,开展工业机器人应用、服务机器人、微纳机器人等前沿技术的探索,促进机器人与智能系统在先进制造、电子信息、生命健康等领域的实际应用,推动深圳及粤港澳大湾区产业优化升级。重点包括以下几个方面:

(1)机器人技术

1)机器人智能制造系统

以机器人系统集成技术为基础,紧密结合行业需求,通过对系列化工业/服务机器人本体进行差异化二次开发,结合虚拟实操技术,提供基于机器人的智能自动化系统集成与应用解决方案。通过对装备集成技术及工艺、快速精密标定方法、机-机协同作业的高智能化控制技术等前沿技术方向进行深入研究及改进,融合工业虚拟化和网络化技术,形成基于多机器人协同控制技术的智能制造生产线设计方法,为提高国产机器人在智能制造各行业生产中的占有率奠定理论及应用基础。通过典型解决方案与行业的产业化磨合,逐步解决国产自动化生产线长期以来在精度、寿命、稳定性方面存在的不足,最终沉淀为以工业机器人应用为基础的、“行业与技术相融合+虚拟与现实相融合”、环节完备的行业解决方案新体系,助力实现具有较高绿色智能性、安全可靠性以及高效实用性的社会生产制造。

2)智慧康养装备

健康和养老已成为我国当下亟待求解的重大社会问题,以机器人及机电一体化为基础,通过对助行机器人、仿人机器人、轮式机器人、仿生机器狗等智能载具本体的二次开发和智能化升级,结合人工智能、机器视觉、信号处理、数字孪生、生物传感等技术,针对老年人养老中面临的生活、锻炼、护理、健康、生命体征监测等诸多生活场景,提供多层次、多维度的一系列理论算法、工程技术及设备层面一体化解决方案。研究面向老年人智慧康养所需的室内SLAM导航,室内视觉导航,多模态信号处理,多机器人协调,室内高精度三维地图实时生成,基于单目相机的实时点云生成、实时距离检测等技术、基于视觉的心率、脉搏、热量等实时生理参数检测技术、以及汗液、心电传感器的研发技术,以老年人康养的典型应用场景为切入点,专注于生命体征检测、环境感知、人机交互,下一代室内精确导航、自主避障等算法及技术作为突破,全面升级和提高老年人康养设备中的自主研发算法和技术。解决国产康养设备在稳定性、精确度方面的不足,行成云平台+边缘计算设备的体系,实现智慧康养领域的全面国产化及推广。

3)智能制造网络化集成系统

智能制造发展具有复杂性、系统性,涉及设计、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期,涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构。将新一代信息科技与先机制造技术的紧密结合,构建详细的网络结构,研究MESERPPLM等工业自动控制系统和工业软件与设施升级。与智能科学与工程研究院、人工智能研究院、工业物联网研究院开展院际间深入合作,重点开展数字孪生技术和工业物联网技术,在数字化、网络化两个层面助推企业加快智能制造模式演变的过程,为企业完成智能制造升级展开双向赋能。

(2)微纳机电系统

  微纳机电系统(M/NEMS)是当今集机械工程、仪器科学与技术、光学工程、生物医学工程与微电子工程所产生的新兴、交叉学科。与传统机电系统相比,MEMS/NEMS具有体积小、智能化、重量轻、耐用性好、功耗低、响应快、性能稳定、价格低廉等优点,在国防工业、航空航天、生物医学、精密仪表、通信、汽车、环保、生物工程和自动化等领域具有广阔应用前景。该方向以微纳技术为基础,紧密结合生物医学中的应用新领域,将处理热、光、磁、化学、生物等结构和器件通过微电子工艺及其他一些微加工工艺制作到芯片上, 并通过与电路以及相互之间的集成来构筑复杂的微型系统。研究面向芯片制造的生物细胞驱动微纳机器人技术,以细胞的生物电驱动机制为突破,提高芯片的制造精度。研发并建立一种低消耗、低成本、高通量、自动化操作的微流控芯片及其检测方法,开展基于微流控芯片技术的便携式核酸快检系统研究,缩短确诊时间,便于医护人员更加有序和高效地开展防控工作,实现微流控技术在核酸检测的推广应用。






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