先进制造技术

项目针对湿地生态治理以及城市管廊清淤中存在的劳动强度大、工作环境差、工作效率低等问题，研制具有自主知识产权的环保型、智能化水下清淤机器人，并针对不同清淤环境，研制不同的专用工具，以实现高效率、低耗能的清淤是现代生态治理以及城市管廊清淤的重大环保需求。本项目拟通过对清淤技术、路径规划技术、控制技术的深入研究，实现所研发的环保型水下清淤机器人的技术成熟度达七级以上，主要包括：（1）对总体结构进行轻量化设计并对其可靠性进行分析。建立水下清淤机器人高精度数值化模型，实现水下清淤机器人的轻量化并对其不确定因素下的可靠性进行分析（2）水下清淤机器人智能化的深入研究。编写针对水下清淤机器人的深度学习算法及神经网络算法，搭建水下清淤机器人的控制平台，对水下清淤机器人的路径规划、淤泥疏挖控制、视觉跟踪以及动力分配控制等动力输配与智能化控制管理系统进行研究。（3）试验实施。面向生态治理以及城市管廊清淤编写水下清淤试验技术实施方案，设计并搭建水面支持系统平台对水下清淤机器人清淤性能进行试验研究。

针对生态治理的需求以及城市管廊清淤的需求，开发出一套多功能、适应性强的水下清淤机器人，配以生态治理的专用工具，结合先进的智能控制系统，对于整体解决现阶段对湿地进行微地貌改造和调控，生态清淤等核心难题具有重要的工程意义和价值：（1）经济效益分析：本课题涉及湿地生态治理产业体系、城市管廊清淤产业体系、环境和创新体系及其重要的关键技术，所开发的新装备，代表了湿地生态治理及城市管廊清淤领域智能装备的发展方向。经过攻关所形成的研究成果，将可以成为提升华北地区乃至全国湿地生态治理产业以及城市管廊清淤产业发展速度的重要基础产品，并逐步形成新的产业构成和布局。实现规模化生产之后，将可以部分甚至全部替代进口产品，节约外汇，拓展应用。而且，本项目将具有完整的自主知识产权，有很高的成果转化率，项目完成后，经济效益十分明显。（2）社会效益分析：本项目通过将人工智能应用于环保型水下清淤机器人，可以确保本研究成果在未来具有核心的竞争力，通过本项目未来研究成果产业化的推广，将奠定其在智能装备领域新产品开发以及海内外市场开拓的坚实基础。通过本项目的研究，将培养一批重要的技术骨干，成为支撑项目课题承担单位可持续发展的中坚力量，也将成为河北省智能装备长期持续发展的源泉。