第七届中国研究生机器人创新设计大赛
　　“揭榜挂帅”专项比赛项目正式发布！
　　直面真实产业挑战破解企业技术难题
　　面向工业制造、医疗手术、工业救援、化工巡检、建筑施工等实际应用场景
　　用创新方案给出你的答案
　　快和小研一起解锁项目背景与项目要求吧
　　01
　　项目一：重型负载协作机械臂安全性设计开发
　　一、项目背景
　　项目来源于中科新松有限公司，旨在解决工业场景下人机协作机器人安全性能的瓶颈。当前，在汽车制造、重工业装配等场景中，机器人需在狭小空间内实现50kg级物料的高频次精准搬运，如图1所示。在保障人机协同作业安全的前提下，实现高强度、高频率的工业级操作需求。
　　图1重型负载协作机器人概览
　　机器人的核心性能指标如下（以下指标仅供参考，参赛团队可选用其他品牌型号协作机械臂，性能指标与之相近即可）：
　　关节构型：6自由度串联构型，全关节运动范围±360°。
　　负载能力：末端动态负载≥50kg（持续作业工况）。
　　自重限制：整机重量≤100kg（含控制器，自重负载比≤1:2）。
　　作业效率：最大运动速度≥1.5m/s（空载），标准节拍≤2s（50kg负载工况下完成1m距离抓取-放置循环），关节最大转速≥90°/s（全负载工况）。
　　精度指标：重复定位精度≤±0.1mm（ISO 9283标准），轨迹跟踪误差＜±0.5mm（50kg负载下）。
　　二、项目要求
　　1.碰撞保护：
　　全关节集成高灵敏度力矩传感器（分辨率≤0.1N·m），碰撞检测响应时间＜5ms。
　　接触力限制≤150N（符合ISO/TS 15066人机协作力标准）。
　　2.环境适应性：
　　防护等级IP54（关键关节IP67），工作温度-10℃~50℃。
　　3.智能化附加要求：
　　具备基于大模型的任务自动协同与部署能力。
　　三、企业专家联系方式
　　企业专家职能：为参赛团队答疑解惑并提供必要的技术支撑。
　　联系人：陈宏伟
　　联系邮箱：chenhongwei@ducorobots.com
　　02
　　项目二：腔镜手术机器人力感知手术器械研制
　　一、项目背景
　　项目来源于杭州唯精医疗机器人有限公司，旨在机器人辅助腔镜手术场景下力感知技术缺失的痛点。当前，研制具有灵活性高、力感知精确等特点的手术器械，如图2所示，使医生在手术过程中能感受到器械与患者组织之间的交互作用力，对增强手术操作的安全性，提高腔镜手术的质量和效率具有重要意义。
　　图2力感知腔镜手术器械组成示意
　　项目所设计的微型力传感单元要求布置在图2中力传感单元所在位置，鞘套对器械轴的反作用力以及两者之间的摩擦力不会对检测元件的测量结果造成影响。检测元件在此须承受严重的空间约束，整套检测装置需要穿过鞘套进入患者体内，其直径必须控制在10 mm以内。除此之外，须考虑由末端执行器的传动装置(钳爪钢丝)产生的驱动力会对检测装置的测量结果造成影响。
　　二、项目要求
　　1.自由度配置：
　　力感知腔镜手术器械，须具备横滚、俯仰、偏航和开合4个自由度。
　　2.交互作用力：
　　手术器械的微型力传感单元，在x,y,z方向力的测量范围要达到±10 N，测量精度要接近0.1 N。
　　3.夹持力解耦：
　　夹持力的测量范围为5 N，须消除驱动器械夹钳作动的钢丝张紧力对三维外作用力正常测量输出的耦合作用。
　　三、企业专家联系方式
　　企业专家职能：为参赛团队答疑解惑并提供必要的技术支撑。
　　联系人：牛国君
　　联系邮箱：niuguojun@wisekingrobot.com
　　03
　　项目三：大负载高爆发人形机器人一体化关节
　　一、项目背景
　　项目来源于哈尔滨灵动智能装备有限公司，围绕人形机器人在工业救援、化工巡检等高危场景的核心应用需求展开。针对现有技术中，人形机器人关节在大负载工况下动力不足、于恶劣环境中性能显著下降的关键问题，研发适配的高功率密度关节，如图3所示，通过创新结构与材料提升单位体积输出功率和防护性能，使人形机器人在易燃易爆、高湿高尘等环境下稳定执行化工泄漏堵漏检测、矿山塌方破拆搬运高危作业等任务，解决传统关节可靠性难题并提升作业效能。
　　图3机器人一体化关节示意
　　二、项目要求
　　1.机械结构设计
　　采用轻量化材料(如钛合金、碳纤维)与紧凑布局，实现高刚性与低惯量平衡；
　　设计防爆密封结构，解决电机发热与散热矛盾；
　　集成多轴力/力矩传感器(分辨率≤0.5N？m)，支持碰撞检测(响应时间<10ms)。
　　2.驱动以及控制
　　选用高性能驱动控制元件，集成多种I/O接口；
　　开发实时控制算法，支持扭矩/位置模式切换，具备抗干扰滤波与自适应补偿功能。
　　3.智能化扩展
　　预留多种传感器的接口(如IMU、温度传感器)，支持通讯总线(如CANopen/EtherCAT)与机器人主控通信；
　　具备故障自诊断功能，可实时上报关节状态(如温度、负载、磨损程度)。
　　4.特殊环境适配
　　防水、防尘及防爆等方面的其他要求。具体要求请见表1。
　　·核心技术指标
　　表1一体化关节的要求与具体指标
　　三、企业专家联系方式
　　企业专家职能：为参赛团队答疑解惑并提供必要的技术支撑。
　　联系人：李旭
　　联系邮箱：ldznzb@126.com
　　04
　　项目四：用于建筑室内天花板剔凿打磨的机器人
　　一、项目背景
　　项目来源于中建八局第一建设有限公司。在建筑室内精装修及改造工程中，天花板常需进行混凝土剔凿、表面打磨作业，以消除浇筑缝突起、不平整等质量缺陷。传统人工作业依赖高空脚手架，存在效率低、粉尘危害大、安全风险高、精度控制难等问题，尤其对大跨度空间（如机场、展厅）的施工质量影响显著。人工天花板剔凿打磨过程如图4所示，难以满足高标准工程的工艺要求。鉴于此，需研发一款机器人，实现天花板内钢筋位置智能识别、混凝土剔凿打磨区域识别和高效高精度稳定作业控制，保障天花板剔凿打磨施工安全和质量。
　　图4传统天花板剔凿打磨作业
　　二、项目要求
　　室内天花板剔凿打磨机器人的参数要求如下(以下指标供参考，具体情况请联系企业专家)：
　　1.机器人平面尺寸≤1.5m×1.2m×1.8m(高)，整机重量≤1000kg,移动底盘可360度原地旋转，越障能力≥5cm，机器人可通过施工电梯；
　　2.剔凿打磨作业支持作业天花板高度3至6m，末端负载能力≥100kg；
　　3.剔凿打磨精度±3mm，剔凿效率≥30m/h,打磨效率≥20m2/h；
　　4.室内天花板钢筋可自动定位，定位精度±2mm，识别准确率≥98%；
　　5.连续工作时长≥6小时，支持快充（2小时充80%）；
　　6.支持BIM模型导入/导出，数据上传智慧工地平台；
　　7.工作温度-20℃至65℃，防尘等级≥IP65。
　　三、企业专家联系方式
　　企业专家职能：为参赛团队答疑解惑并提供必要的技术支撑。
　　中建八局第一建设有限公司
　　联系人：王舜
　　联系邮箱：280463842@qq.com
　　注：参加“揭榜挂帅”专项比赛的参赛团队需从以上比赛项目中任选其一进行参赛。参赛团队在参与“揭榜挂帅”专项组比赛的同时，也可采用“揭榜挂帅”专项组的同一设计作品参评仿真组、部件组、集成组的比赛。
　　用智慧攻克产业难题
　　让创新落地生根

7月25日截止提交作品快来报名参赛吧～

作品展示详见（复制以下链接进浏览器查看）：

https://mp.weixin.qq.com/s/m4Exo_L0yl8_xyo69GOO1w