学科专业评审组：机械组
项目名称：大飞机数字化装配场景下的智能物料配送关键技术及应用
提名等级：二等奖
提名专家意见：
  1. 姓名：周光辉
    工作单位：西安交通大学
    技术职称：教授
    学科专业：机械工程
    提名专家意见：该成果针对大飞机装配现场物料易散、易混等典型物料取放、调度、无人配送、信息交互等难题，开展了现代制造信息技术、机器人技术、人机共融操作技术的研究，构建了非结构环境下移动机器人定位导航及物料智能分拣的方法体系，建立了基于多源融合的导航定位模型及力位混合控制的柔性抓取理论框架，实现了异构物料分拣效率、机器人定位精度等关键指标的精准把控；发明了任务驱动的 “传感 - 拾取” 一体化自适应末端执行器及带力矩前馈的工具空间力 / 位置混合控制算法，突破了柔性抓取碰撞控制及异构物料有效分拣的技术难题，实现了同一套末端覆盖30类复杂异构物料的识别分拣；构建了非结构环境下多源融合导航框架与动态障碍物实时识别路径重规划算法，实现了移动机器人在复杂环境下 ±2mm 的实时定位精度与自主避障连续导航；研发了大飞机装配复杂物料转运机器人集群调度系统、可重构管控软件及多类型智能搬运装备。获授权国家发明专利 18项，在行业知名期刊发表高水平学术论文 21 篇，软件著作权6项，取得的成果已成功应用于西安飞机工业集团有限公司、陕西飞机工业有限责任公司等我国龙头制造企业，为我国航空航天制造业的高效发展提供了有力支撑，具有非常重要的意义。
  2. 姓名：孙亚波
    工作单位：中国重型机械研究院股份公司
    技术职称：研究员
    学科专业：机械设计及理论
    提名专家意见：大飞机制造对我国意义非凡，堪称国之重器。它不仅是衡量国家科技水平、工业水平和综合实力的重要标志，更是我国实现制造业高端化、智能化、绿色化发展，加快产业结构优化升级，建设现代化产业体系的关键支撑。该项目围绕大飞机数字化装配场景下的智能物料配送关键技术展开研究，发明了任务驱动的飞机装配物料智能识别与机器人协同分拣技术、突破了非结构环境下的移动机器人高精度定位与自主导航技术，并且构建了机器人集群全域动态物流与生产一体化管控体系，攻克了单一末端执行期识别并分拣至少30类飞机异构物料的难题，实现了物料输运机器人集群部署，解决了非结构环境下的高精度定位与主动安全等问题，整体成果达到国际先进水平，最终在中航西飞、陕飞等多家飞机制造单位成功应用，取得了良好的经济和社会效益，推广应用前景广阔。
项目简介：
客观评价：
应用情况和效益：
主要知识产权和标准规范等目录：
主要完成人：
  1. 姓名：运侠伦
    排名：1
    行政职务：无
    技术职称：教授
    工作单位：西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献：构建了非结构环境下移动机器人定位导航及物料智能分拣的方法体系，建立了基于多源融合的导航定位模型及力位混合控制的柔性抓取理论框架，实现了异构物料分拣效率、机器人定位精度等关键指标的精准把控；发明了任务驱动的 “传感 - 拾取” 一体化自适应末端执行器及带力矩前馈的工具空间力 / 位置混合控制算法，突破了柔性抓取碰撞控制及异构物料有效分拣的技术难题。主要贡献在创新点1,2,3，发表了学术论文，相关证明材料见主要知识产权1，附件21，附件22，附件23，附件25。
    曾获国家科技奖励情况：机械工业联合会技术发明一等奖 中国产学研创新成果一等奖
  2. 姓名：郑炜
    排名：2
    行政职务：部长
    技术职称：研究员级高工
    工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：针对柔性制造系统中物流与生产环节存在的信息孤岛、配送节奏与生产节拍不匹配、资源利用率低等问题，构建了全域动态物流与生产一体化建模体系，建立了基于智能优化算法的物料配送动态调度模型，通过引入遗传算法与模拟退火算法的混合策略，解决了传统调度方法中因多目标冲突导致的优化效率低问题，实现了物料配送路径、时间与资源分配的全局最优。主要贡献在创新点2,3，相关证明材料见附件21，附件22，附件23。
    曾获国家科技奖励情况：
  3. 姓名：惠阳
    排名：3
    行政职务：厂长助理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：围绕智能物流与智能制造中对柔性化、智能化分拣的迫切需求，针对传统分拣系统难以处理多类别、异形状、随机堆叠物料的行业痛点，开展机器人智能分拣技术的深入研究。突破复杂场景下机器人的“看不清”、“认不准”、“抓不稳”三大技术瓶颈，最终构建了一套高效、稳定、自适应的机器人智能分拣系统。主要贡献在创新点2，共同发表的论文，相关材料见附件21。
    曾获国家科技奖励情况：
  4. 姓名：边旭
    排名：4
    行政职务：技术总监
    技术职称：无
    工作单位：深圳优艾智合机器人科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：负责完成了移动机器人的整体本体方案设计，并成功实现了多传感器融合感知算法。通过集成激光雷达、视觉相机及惯性测量单元(IMU)，构建了高精度环境感知系统，有效提升了机器人在复杂场景下的定位精度与障碍物识别能力，为后续导航决策提供了可靠的数据支撑。主要贡献在创新点1,3，发表了学术论文，相关证明材料见主要知识产权3,4,5，附件21，附件24，附件25，附件28，附件29，附件30。
    曾获国家科技奖励情况：
  5. 姓名：封璞加
    排名：5
    行政职务：副厂长
    技术职称：高级工程师
    工作单位：陕西飞机工业有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献：开发了基于移动机器人的激光测量与感知方法，以解决飞机装配环节的高精度测量难题。实现了机器人在装配现场自主导航与三维扫描，精准获取舱体、隔框等部件的形貌与孔位数据，并自动进行装配质量检测与偏差分析。该方法有效提升了飞机装配的测量效率与准确性，替代了传统人工手段，为保障装配质量提供了可靠技术支持。主要贡献在创新点1，相关证明材料见主要知识产权7，附件21，附件24，附件25，附件32。
    曾获国家科技奖励情况：
  6. 姓名：师鹏
    排名：6
    行政职务：主任师
    技术职称：高级工程师
    工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：攻克了机器人分拣系统中的多技术融合难题。主导开发了基于机器视觉的物体识别定位算法，实现了对复杂场景下多类物料的精准抓取。同时，设计了统一通信协议与数据接口，打通了信息流与物流壁垒，显著提升了分拣作业的智能化水平和整体效率。主要贡献在创新点2，相关证明材料见主要知识产权6，附件21，附件22，附件23，附件31。
    曾获国家科技奖励情况：
  7. 姓名：刘善慧
    排名：7
    行政职务：无
    技术职称：教授
    工作单位：西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献：完成了移动机器人及线边库系统的整体方案设计与部署实施。通过开发智能调度算法和统一的通信接口，实现了机器人在多个生产站点与线边库之间的自主导航、精准对接和物料自动存取。该系统确保了物料在各工序间的无缝流转与高效协同，有效提升了生产线物流自动化水平和整体运作效率。主要贡献在创新点1,3，发表了学术论文，相关证明材料见主要知识产权9，附件21，附件24，附件33。
    曾获国家科技奖励情况：
  8. 姓名：张朝辉
    排名：8
    行政职务：总经理
    技术职称：无
    工作单位：深圳优艾智合机器人科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：创新性地提出了移动机器人的主动安全技术架构，旨在解决非结构化环境下的运行安全问题。通过融合多传感器实时数据与智能预警算法，使机器人具备动态障碍物感知、碰撞风险预测及自主避障能力，显著提升了复杂场景下的作业安全性与可靠性。主要贡献在创新点1,3，发表了学术论文，相关证明材料见主要知识产权3,10，附件24，附件25，附件28。
    曾获国家科技奖励情况：
  9. 姓名：史晓军
    排名：9
    行政职务：无
    技术职称：教授
    工作单位：西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献：针对大飞机装配现场物料转运需求，开展多机器人集群协同部署方法及高精度控制技术研究。通过融合激光SLAM与视觉辅助定位，实现了复杂环境下机器人的厘米级精准定位与自主导航。开发了多机协同调度算法，确保了多台物料转运机器人在大尺度空间内的安全高效协同作业，显著提升了飞机装配现场的物流自动化水平和转运精度。主要贡献在创新点1,3，发表了学术论文，相关证明材料见主要知识产权8，附件21，附件27。
    曾获国家科技奖励情况：
  10. 姓名：许瑨
    排名：10
    行政职务：首席产品官
    技术职称：工程师
    工作单位：深圳优艾智合机器人科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主导现场系统部署工作，完善功能迭代和设备系统性能迭代，有效的提升了输运系统的稳定性和可靠性，保障现场任务的顺利进行，开发了线边库，促使节点系统稳定可靠的运行，有效提升了系统的容错和缓存能力。主要贡献在创新点1,3，相关证明材料见主要知识产权3，附件24，附件25。
    曾获国家科技奖励情况：
主要完成单位及创新推广贡献：
  1. 单位名称：西安交通大学
    单位贡献：构建了非结构环境下移动机器人定位导航及物料智能分拣的方法体系，建立了基于多源融合的导航定位模型及力位混合控制的柔性抓取理论框架，实现了异构物料分拣效率、机器人定位精度等关键指标的精准把控；发明了任务驱动的 “传感 - 拾取” 一体化自适应末端执行器及带力矩前馈的工具空间力 / 位置混合控制算法，突破了柔性抓取碰撞控制及异构物料有效分拣的技术难题，实现了同一套末端覆盖30类复杂异构物料的识别分拣；构建了非结构环境下多源融合导航框架与动态障碍物实时识别路径重规划算法，实现了移动机器人在复杂环境下的高精度实时定位与自主避障连续导航。

  2. 单位名称：中航西安飞机工业集团股份有限公司
    单位贡献：面向大飞机脉动生产的重大需求，成功研发并实施了一套智能仓储协同管控体系。针对装配线边物料种类繁杂、配送时效要求高的核心挑战，项目团队开发了面向脉动生产的智能仓储协同管控体系，通过构建数字孪生平台，实现了对库存、AGV调度及线边供料的全局优化与实时联动。同时，创新性地提出了融合深度视觉与激光测量的复杂物料识别方法，攻克了大型、异形、反光零件的精准定位与自适应抓取技术难题，确保了机械臂操作的可靠性与高效性。最终，该成果在国内某大型航空制造企业得到了全面部署与应用，打通了从仓储到装配站点的物料流与信息流，显著提升了飞机总装环节的物流自动化水平与生产效率，为行业提供了可复制的智能化解决方案。

  3. 单位名称：深圳优艾智合机器人科技有限公司
    单位贡献：围绕智能移动机器人在复杂现实环境中的自主运行难题，取得了三项关键技术突破。提出了非结构环境下高精度定位与鲁棒建图技术，通过多传感器融合和先进SLAM算法，有效应对地形变化与特征缺失的挑战，实现了在未知及动态场景中的稳定位姿估计与地图构建。开发了动态环境下在线路径规划与自主导航技术，使机器人能够实时感知周围障碍物运动并快速重新规划局部路径，保障了移动的连续性与安全性。进一步提出了端到端多机协同运动规划与避障方法，通过集中与分布相结合的决策机制，实现了多机器人系统的高效任务协作与无冲突运动。这些技术有效提升了机器人在物流、巡检等复杂场景中的自主性、适应性和协同效率。

  4. 单位名称：陕西飞机工业有限责任公司
    单位贡献：提升智能装备在复杂工业环境下的感知与定位精度，成功开发了两项核心关键技术。针对环境感知难题，研发了多传感器融合算法，有效融合视觉、激光及惯性测量单元（IMU）等多源数据，克服了单一传感器在光照变化、遮挡及动态干扰下的局限性，显著提升了系统对周围物体识别与状态判断的鲁棒性和准确性。同时，针对高精度空间定位需求，开发了先进的激光测量定位方法，通过点云匹配与实时建图技术，实现了在大型室内外场景中的厘米级精确定位与稳定追踪。这两项技术协同工作，为自主移动机器人、智能物流等系统提供了可靠的环境理解与导航定位能力，并在实际工业场景中成功应用验证，有效提升了作业自动化水平和运行效率。

  5. 单位名称：西安理工大学
    单位贡献：针对智能制造与物流领域中的调度与精准定位需求，突破了两项关键技术。提出了智能动态调度与多目标实时优化方法，通过融合运筹学算法与实时数据感知，实现了在多机器人协同、多任务并发场景下的高效任务分配与路径规划，有效提升了系统响应速度与整体运行效率。同时，提出了高精度激光测量与定位方法，基于激光点云匹配与SLAM技术，实现了复杂动态环境下的厘米级定位精度与稳定姿态估计，为自动化设备提供了可靠的导航与操控基础。两项技术在实际工业场景中集成应用，显著增强了系统在智能化、精度与适应性方面的综合性能。

完成人合作关系说明： 完成人合作关系说明：1
陕西省科技厅成果处