先进制造与自动化技术（(Advanced Manufacturing Technology），是融合微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术，转变传统制造技术的新型系统。先进制造与自动化技术不仅保持了过去制造技术的有效要素，同时吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程，是传统制造业升级转型的优先选择。

上海市教育委员会科技发展中心依托上海高校优质科研资源，积极推进上海高校科技成果转化工作，此次将推荐2项关于先进制造与自动化项目。

项目具有广泛的应用价值，如想进一步了解项目，与项目组专家交流，还请与本中心联系。

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推介项目1

上海师范大学基于随动3D视觉的排爆机器人自主抓取系统

紧急突发事件是全球各个国家面临的棘手问题，爆炸物等危险物品通常置于人群密集或复杂环境中，事件发生时往往对人们造成重大损失，负面影响极大。目前的排爆机器人通常需要专业经验人员远程遥控，主要存在如下问题：由于机器人具有多个自由度，远程操作复杂，机器人动作执行滞后缓慢，对于紧急突发情况，远程操作的延时不能较好进行实时动作控制；由于通常机器人从远程恶劣环境传回现场图像，图像通常具有模糊、暗淡等干扰因素，导致操控人员很难判断排爆目标且无法迅速响应；即使对排爆物识别判断准确，如何选择合适的排爆物抓取点成为成功排爆的重要难点问题，极大可能导致排爆任务的失败。

因此，提出基于随动3D视觉的排爆机器人自主抓取系统。深度视觉设备置于机械臂末端，用于采集目标物深度点云信息；设计基于mesh-rcnn的目标物图像分割及三维重建方法；利用深度神经网络进行目标的位姿估计及检测识别；通过机器人运动学方法获取目标物相对机器人的空间抓取位置，实现抓取作业。相关整套技术已成功在排爆机器人实物上进行验证和应用。

该技术的研究与应用有效提升排爆机器人的智能化水平，代替现场安检人员实地勘察，实时传输现场图像；搬运、转移爆炸可疑物品及其它有害危险品，降低紧急突发事件的人员伤亡和财产损失，提升国家的公共安全能力，此外相关技术还能够应用于抢险救灾等领域的工作，替代人工从事危险作业，在军用、安保、核电、化工、石油、矿井、消防、农业、医用等领域都有很大的应用前景。近年来，全球特种机器人整机性能持续提升，智能化不断升级。2017年全球特种机器人市场规模达56亿美元，2020年将达77亿美元，2016年至2020年的年均增速为12%。

本项目已取得总计6项专利及软件著作权，主要将采取产学研合作方式，为合作方提供关键技术服务与研发。

项目负责人安康，副教授，上海师范大学机器人与智能制造实验室、机器人校企联合实验室负责人。长期从事智能机器人控制与感知相关研究工作。主持和参与国家自然科学基金重点项目、上海市人工智能创新发展项目、上海市自然科学基金及企业横向课题10余项；在国内外学术期刊上发表SCI/EI论文20余篇，授权及公开发明专利10余项，机器人控制专著1本。近年来，担任中国自动化学会智能自动化专委会委员，与知名高校及企业深入开展智能机器人（工业机器人、排爆机器人、视觉检测等）相关产学研应用合作研究，承担企业课题解决企业难题，为企业获得经济效益。

推介项目2

上海电机学院煤矿皮带运输异物识别仪

上海电机学院创新性地提出了一种基于深度学习的煤矿皮带运输异物识别仪设计，可对煤矿皮带机上的煤矸石、锚杆、工字钢、钎子、铁丝网、圆木、编织袋和塑料等多种异物进行检测和识别，使用的深度学习框架为Darknet，识别模型为YoloV4。主要技术指标：该系统可以进行煤矿皮带运输异物的检测和识别；其中异物的识别率达到93%以上，在基本不增加硬件成本的基础上，有望大幅提高目标检测设备的图像质量和检测效果。填补了国内煤矿皮带运输异常检测领域的空白；创新性提出基于深度学习的 YOLOv4目标检测算法，通过对目标的提取、分类、识别，实现对皮带机运输异物的精准检测与识别，同时将 YOLOv4算法嵌入设备中，真正实现智能化实时检测与识别。         

识别仪不仅实现煤矿皮带机运输异物的检测与识别，实现检测识别机器国产化、小型化和智能化，同时还在一定程度上降低了人工成本。

该产品主要应用于皮带机托辊的异常检测。同时现有的检测技术无法应用于实际工程中。考虑到以上问题，针对皮带机运行中出现的问题，设计一款皮带机托辊异常检测仪。该检测仪可对运行中的皮带机系统中异常托辊进行检测，并标出异常托辊位置，同时通知控制系统让皮带机停机，从而实现皮带机的提前检测，避免皮带机损坏。通过对多场景的数据采集并进行大量的数据智能人工训练，不仅确保在实时检测过程中达到更高的准确率，保证托辊安全、皮带机运行安全，同时在检测过程中及时反馈，给出一定的提示。

本检测仪可更好地实时监测，在提供技术经验的同时，缓解了一定的安全隐患，为皮带机的安全稳定运行提供了更好的保证。因此本产品应用在不同场景的检测，达到节约资源，提高安全意识的目的，市场应用前景十分广泛。

产品的经济效益一方面是检测仪本身的出售，另一方面是结合网络通讯，向皮带机控制系统申报。对于皮带机安全运行和人工智能都具有非常重要的战略意义。

产品由上海电机学院和中国平煤集团开展产学研用合作开发，在后续推广应用中，将采用知识产权转让或者协作开发的方式来进一步实现设备的市场化。

项目负责人1.王西超，上海电机学院智能决策与控制技术研究所，博士，讲师，硕士生导师，基于视觉的人工智能软硬件开发，在本产品中负责整个项目设计实现，先后与中国平煤集团、上海振华重工（集团）股份有限公司、河北中烟集团、中国空空导弹研究院等企业合作申请项目。

2.李保江，上海电机学院智能决策与控制技术研究所，博士，高工，硕士生导师，基于视觉的人工智能软件开发，在本产品中负责智能化算法的实现，先后与航天八院、南京理工大学等企业、高校合作申请项目。

3.陈国初，上海电机学院智能决策与控制技术研究所，博士，教授，硕士生导师，目标检测与识别等人工智能软件开发，在本产品中负责智能化算法的实现，与上海振华重工（集团）股份有限公司、上海电气等公司合作申请项目。

4.焦斌，上海电机学院智能决策与控制技术研究所，博士，教授，硕士生导师，目标检测与识别等人工智能软件开发，在本产品中负责智能化算法的实现，与上海振华重工（集团）股份有限公司、上海电气等多家企业合作。