项目名称

基于主动信息理解和计算智能的机器人操作理论研究

主要完成单位

中科院自动化研究所，东华大学

主要完成人

乔红、王子栋、刘智勇、沈波

项目简介

机器人在国防、国民经济特别是制造业中具有重要的应用意义，而制造业占我国GDP增长值近40%，是我国经济发展的重要支柱。但机器人技术在制造业中尚未得到广泛、深入的应用。从理论上来讲，其发展瓶颈主要包括如下三点：1、在有限不完备的信息条件下，如何利用低精度机器人系统实现高精度操作；2、在机器人复杂环境和机器人运动过程中，如何实现稳定、快速且可自主学习的信息理解和控制；3、如何进一步提高机器人的理解智能（以实现更稳定的理解和学习能力）和反应能力（即快速和具有学习能力的反应）。

    本项目正是基于国家重大应用需求和上述理论瓶颈而开展的，所取得的主要成果包括以下三点：

1、高维环境约束理论与方法（对应于人“手”的功能）：提出了“高维约束域”理论；进一步，给出了“高维约束域”存在的物理条件，以及利用低精度的机器人实现高精度装配、抓取和定位的系列化操作方法和策略。从而扩展了利用环境约束实现高精度操作的理论应用范畴。

2、机器人视觉信息理解与控制理论与方法（对应于人“眼”的功能）：针对机器人信息理解的特殊性，我们认为将信息的本质特征与由于运动等造成的特征变化这两者的耦合相分离是机器人实现快速稳定信息理解的关键。通过提出① 新的子空间和流形学习方法，②具有在线学习和自调整能力的分类器，以及③动态系统的滤波和信息融合新理论和新方法，实现了本质特征和运动特征的分离，从而发展了机器人稳定快速的视觉信息理解和控制能力。

3、面向机器人计算神经基础理论与方法（对应于人“脑”的功能）：针对进一步提高机器人智能的紧迫需求及相关核心理论问题，以及多学科交叉的发展趋势，致力于计算神经和机器人交叉学科基础理论研究，首次引入和发展了计算神经在机器人中的应用，开展了①基于参考模型和非线性度量的神经网络稳定性分析理论与方法， ②离散随机复杂网络的全局同步理论与方法，和③基于生物学依据的计算神经模型及其在机器人中的应用研究，提高了机器人的学习和快速反应能力，从而推进了机器人智能的发展。

上述研究从机器人“手”、“眼”、“脑”三个方面互补开展，层层递进。它们的融合提高了机器人操作的精度和智能水平，这对机器人技术，乃至国民经济的发展具有重要意义。

本项目的研究历时近二十年，紧密围绕国家重大需求中机器人应用的核心问题，深入开展了机器人“手”、“眼”、“脑”三个方面的互补和融合研究。我们的工作得到了国家自然科学基金委、科技部、中科院、香港特区政府等二十余项项目的支持，在机器人相关领域发表国际期刊论文100余篇，其中，8篇代表性论文SCI他引312次，20篇主要论文SCI他引652次。发表的2篇论文分别入选2010，2011年度中国百篇最具国际影响力论文；我们的应用成果得到了国家04专项、发改委智能制造专项等项目支持，并且在海洋探测及汽车制造等领域获得应用。

项目名称

超高产光钝感黄/红麻品种选育与麻纺产业链关键技术创新及产业化

主要完成单位

福建农林大学，江苏紫荆花纺织科技股份有限公司，东华大学，中国农业科学院麻类研究所，安徽省种子总站，河南省信阳农业科学院，浙江农科院棉麻研究所，福建农科院甘蔗所，莆田市种子管理站

主要完成人

祁建民，刘国忠，郁崇文，粟建光，李爱青，林荔辉，潘兹亮，金关荣，洪建基，邱国清，陶爱芬，徐建堂，方平平，吴建梅，林培清

项目简介

本项目从黄/红麻基因资源发掘创新利用；遗传基础及高效育种技术研究与新品种选育；纤维家纺关键技术研发与多用途新产品研发；产业化、国际化拓展等方面研究，产业联盟技术创新推进传统产业升级改造。

1、黄/红麻种质资源收集、鉴定、发掘和创新利用及遗传基础研究：

收集保存国内外黄红麻种质资源 4800份，数量居世界首位。建成2个省部级麻类种质资源中期库，鉴定和创制出89份优异种质，为国内外提供利用4900份次。率先开展黄红麻遗传学理论和现代生物技术研究，构建4张较高密度黄/红麻遗传连锁图谱与性状基因定位，绘制200余份品种DNA指纹图谱，总体水平居国际同类研究领先。

2、创建黄/红麻高效育种技术体系，率先实现光纯感杂交红麻三系配套

创建黄/红麻高效聚合育种体系与高产栽培配套技术。育成超高产、优质、抗病、光钝感黄/红麻新品种福红992、福红航1号、福红航992和福红航952等59个（国审15个），占全国黄/红麻品种总数的2/3。率先育成光钝感红麻不育系并实现杂交红麻三系配套，破解了早花减产及低纬度国家周年栽培的生产瓶颈。18项育种成果鉴定达国内外领先或先进水平，7项成果获优秀新产品奖。建立万亩育繁推一体化良繁基地，推广涵盖全国黄/红麻种植面积的70%，主要新品种比对照增产15%-25%。确保我国单产领先于世界平均水平1.5倍，总体水平达国际领先。

3、黄/红麻收获加工、纤维精细化处理技术、纺织技术及新产品研发

研发出黄/红麻播种、收割、剥皮、种子脱粒和纤维自动水洗农机具，提高生产效率6-8倍。创新性地提出了黄/红麻纤维精细化加工技术方法，经机械开松辅助化学处理，使黄红麻工艺纤维达到长度与细度、强度与柔软度的匹配，实现了黄红麻和苎麻、亚麻纺纱技术的集成，成纱支数和质量显著提高，使原来局限于麻袋和包装布等低附加值应用的黄红麻纤维成功地应用到服装与装饰用织物的新领域，生产出高档麻制品，推动了科技进步和绿色产业可持续发展，成果鉴定达国际领先。

4、黄/红麻多用途高效利用新技术研发与产业化

开发麻纤维床垫、墙布、卫生巾、环保袋、保健鞋等系列产品，专利产品进入沃尔玛等国内外市场；首创养生黄麻茶、麻酵素和片剂，利用红麻叶、花提取食用色素、淫羊藿甙等工艺技术；开发麻秸杆转化燃料乙醇、麻炭、板材和种植食用菌等工艺技术；利用麻籽油研发食用保健油、护肤品、CLA保健品和生物柴油工艺技术。

5、黄/红麻产业链国际化拓展

承担4个联合国组织及商务部援马里农业示范中心黄/红麻项目，与6个国家签订黄/红麻国际科技合作协议，主办6次国际学术研讨会，30多个国家专家来访和考察。为麻产业“走出去”战略作出重要贡献。获联合国绿色扶贫突出贡献奖、商务部优秀援外专家、农业部全国农技推广标兵等表彰。

本项目关键技术创新18项成果达国内领先或先进水平，获21项国家技术发明专利、10项实用新型专利，分获省部级科学技术一等奖3项、二等奖5项、三等奖7项，总体水平达国际领先。发表学术论文233篇，SCI、EI、SCI-E论文12篇，主编、参编著作8部，培养博硕士研究生118名。据近3年5省推广应用新增产值43.96亿元。

项目名称

多元共聚酯连续聚合和柔软易染纤维制备及染整关键技术

主要发明人

顾利霞，何正锋，蔡再生，王学利，杜卫平，邱建华

项目简介

本项目属新型纤维材料与纺织染整技术集成创新。

我国聚酯纤维年产量达4000万吨，占世界总量70%以上，大容量连续聚合熔体直纺聚酯产能已超过总量2/3，大多生产常规聚酯纤维。聚酯是半刚性大分子结构，纤维结构紧密，染色性、触感差。改进纤维的染色性一直是聚酯纤维功能化的重要方向，国内外先后研制开发了CDP、ECDP等染色改性聚酯纤维，但仍存在聚合难以控制难题，织物需要碱减量处理，能耗和排放瓶颈问题没有解决，严重影响聚酯纤维改性技术的推广应用。

本项目在国家科技支撑计划支持下，基于大分子多重结构与性能关系的系统研究，为使聚酯纤维兼具易染性和柔软性，发明了含侧甲基丙二醇（MPD）为四单、阳离子染料染座间苯二甲酸二乙二酯-5-磺酸钠（SIP）为三单、与锑系复合催化剂形成锑－多元单体络合体系和共缩聚可控关键技术，有效抑制了三单离子聚集和自催化，合成了可纺性良好、结构均匀、易染新型共聚酯（简称MCDP）；发明了错位均化、阶段强化反应新技术，解决了三单、四单浓度局部涨落、分散不匀问题，实现了MCDP在大容量连续聚合装置上的稳定生产；创建了熔体直纺短纤维和高速纺长丝低温高效凝固和中温均区定型技术，生产了柔软易染细旦、超细旦、潜在卷曲等系列新型共聚酯纤维，纤维手感柔软、光泽和风格独特，染色饱和值在1.52～4.45可控，可用于仿棉、毛、真丝等；突破了新型共聚酯纤维织物的常压深染、中浅色可控匀染、生态功能深加工等关键技术，开发了集柔软、高染色牢度和抗起毛起球性于一体的系列舒适性高中档面料。

本项目聚合和纺丝温度低于常规聚酯，降低能耗约15%；常压染色，织物无需碱减量处理，降低水耗、能耗约20%,节能效果显著。

授权中国发明专利9项。形成了具有自主知识产权的新型功能化聚酯、纤维与染整技术体系。发表论文10篇，其中SCI/EI/ISTP收录6篇。

专家鉴定意见“总体技术达到国际先进水平”；科技查新结论：“课题具有很好的新颖性和应用推广价值”；咨询报告结论：“在常压深染的多元共聚酯多元单体精选、实现大容量连续聚合、熔体直纺短纤、高速纺长丝、实现纤维常压易染性和柔软性的结合、常压染深黑色、染色饱和值可控、色牢度高、不需碱减量、节能减排效果显著居国际领先地位”。

建立了聚合、纺丝、织造、印染、服装产业链，引领了轻薄舒适针织、精仿毛混纺服用面料和高耐光、耐磨装饰用织物市场对聚酯纤维新需求，已在上海新联纺进出品等全国80多个企业推广应用，近三年直接经济效益7.76亿元，利润0.88亿元、税收0.21亿元。本项目有效缓解了大容量连续设备聚酯纤维同质同构化问题，使量大面广聚酯纤维升级换代，提升了我国聚酯生产与应用技术，推动了我国纺织染整行业的技术进步和产业升级。

本项目获2013年度上海市技术发明奖一等奖