遼寧材料實驗室移動機械臂轉運實驗平臺采購項目采購項目的潛在供應商應在線上獲取采購文件，并于****年**月**日 **時**分（北京時間）前提交響應文件。
一、擬采購設備購置必要性及可行性
在新材料研發(fā)領域，智能實驗設備憑借其高精度、自動化和智能化的顯著優(yōu)勢，正逐漸成為推動研發(fā)進程的關鍵力量。然而，當前不同材料自動化設備和數(shù)據(jù)源之間普遍存在著有效整合不足的問題，導致全無人的材料研發(fā)流程難以形成閉環(huán)，進而使得數(shù)據(jù)鏈條的完整性和利用率大幅下降，嚴重制約了研發(fā)效率的提升。
(一) 設備采購必要性：
材料實驗智能機器人技術團隊緊密圍繞材料研發(fā)過程中全無人流程閉環(huán)不足以及后臺數(shù)據(jù)采集、整合不完善等突出問題，立足于材料智能技術研究所已建成的材料制備、表征平臺，展開材料智能機器人技術與集成平臺的研究工作。
移動機械臂轉運實驗平臺是實現(xiàn)我團隊這一研究目標的核心環(huán)節(jié)，其目的在于攻克移動機器人在各平臺之間的物料轉運調(diào)度難題，突破現(xiàn)有移動機器人任務自主決策困難、自動巡航能力差、可靠性差等關鍵瓶頸，開發(fā)出適用于復雜場景下多平臺調(diào)度的智能移動機器人系統(tǒng)。
通過對該平臺的建設，使智能機器人在材料轉運過程中具備自主決策、自動巡航、主動避障等復雜操作任務能力，從而形成從材料設計 - 制備 - 表征的全鏈條自動化運行，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)源的全鏈條采集和深度分析，進而構建起人工智能賦能的材料研發(fā)閉環(huán)，打破數(shù)據(jù)孤島，深入挖掘數(shù)據(jù)內(nèi)在規(guī)律，顯著提升實驗的精準度與研發(fā)效率，為新材料研發(fā)工作帶來質的飛躍。
(二) 設備的主要用途
移動機械臂轉運實驗平臺可完成物料在高通量防腐涂層材料自動化制備平臺、高性能功能涂層自動化制備平臺和涂層基礎性能自動化表征集成平臺之間的物料流轉搬運、實驗操作、信息采集等多種復合實驗任務。以智能控制系統(tǒng)作為中樞，使該平臺具有自主決策、自動巡航、主動避障等功能；配合高精度圖像識別系統(tǒng)可完成機械臂之間的復雜協(xié)同任務；通過建立與各平臺之間的實時通訊鏈路，實現(xiàn)全無人新材料研發(fā)的全流程閉環(huán)。
（三） 設備采購可行性：
在材料專業(yè)無人實驗室建設中，移動機器人平臺與材料制備表征平臺間的關聯(lián)日益緊密，國內(nèi)外均呈現(xiàn)出技術融合與協(xié)同發(fā)展的趨勢，朝著“感知-決策-執(zhí)行”一體化方向發(fā)展，其技術成熟度和可靠性已通過多領域實踐驗證，并在國內(nèi)外形成典型應用案例。
統(tǒng)一多樣化設備接口和通信協(xié)議，實現(xiàn)材料制備到表征的全流程自動化可行：
（1）上海交通大學高文施團隊的“智能涂層實驗室”通過AI控制機械臂，實現(xiàn)了材料制備、表征、測試全流程自動化，顯著提升了科研效率。這一案例展示了移動機器人平臺在材料制備表征過程中的重要作用，以及兩者間的高度協(xié)同性。
（2）松山湖材料實驗室的“SLAB材料制備與表征平臺”通過機器人實現(xiàn)樣品在制備、表征、機加工等環(huán)節(jié)的自動化流轉，覆蓋從原子尺度到宏觀尺度的材料研究。
（3）國外實驗室（如美國勞倫斯伯克利國家實驗室、德國馬普學會）普遍采用標準化接口與模塊化設計，機器人平臺可快速適配不同制備與表征設備，實現(xiàn)“即插即用”。
實現(xiàn)動作精準操作，完成平臺間實時數(shù)據(jù)傳輸可行：
（1）英國利物浦大學開發(fā)的“智能實驗室”中的移動機器人平臺，可以基于KUKA機器人平臺構建，定位精度可達±0.**毫米，并配備了激光掃描儀和力傳感器等各種傳感器，能精確完成實驗室操作，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的實時傳輸與自主分析。
（2）經(jīng)世智能料箱機器人采用二維碼導航，定位抓取誤差毫米級，保證標本安全。模塊化設計適配不同場景，云端平臺可實時監(jiān)控狀態(tài)、優(yōu)化路徑。采集的標本與操作數(shù)據(jù)實時傳至管理系統(tǒng)，實現(xiàn)信息實時更新查詢，提升標本管理效率。
（3）南開大學等研發(fā)的活體細胞精準操作機器人，突破細胞變形與胞質建模關鍵技術，解決操作瓶頸，提高細胞操作成功率，用于基因編輯等實驗。實現(xiàn)微創(chuàng)操作，突破微尺度建模難題，可實時采集分析細胞狀態(tài)信息，為實驗調(diào)整提供依據(jù)，已在**家單位應用。
打通實驗室全流程材料研發(fā)閉環(huán)，提高材料研發(fā)效率可行：
（1）美國阿貢國家實驗室利用人工智能驅動的自動化材料實驗室Polybot，成功研發(fā)出高導電性、低缺陷的電子聚合物薄膜，徹底擺脫傳統(tǒng)制造需測試近百萬種工藝組合，人力難以完成的困局，并形成規(guī)?；a(chǎn)方案。
（2）武漢京天機器人推出的玄武5系列移動機械臂，已應用于汽車總裝線，實現(xiàn)發(fā)動機、變速箱等重載部件的柔性搬運，單臺設備可替代3名工人，效率提升**%。
（3）國內(nèi)某汽車發(fā)動機廠引入海豚之星MP**S無人叉車，憑激光SLAM導航和多機調(diào)度，精準搬運零部件，保障裝配精度。全流程數(shù)據(jù)實時采集，智能系統(tǒng)高效分配任務、規(guī)劃路徑與預警。應用后效率提升超**%，年省成本超**0萬。
二、設備功能原理
（一）移動平臺基礎
導航技術：借助激光雷達傳感器精準構建環(huán)境地圖，深度融合SLAM（同步定位與地圖構建）算法，實現(xiàn)自主定位與路徑規(guī)劃。具體導航方式為激光 SLAM，其基于激光點云數(shù)據(jù)構建二維 / 三維地圖，特別適用于結構化環(huán)境，能夠為移動平臺提供高精度、高可靠性的導航支持。
運動控制：移動平臺通過電機驅動，結合差速控制、路徑跟蹤算法，確保平滑移動和高效避障，從而在復雜環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的運行，滿足材料轉運等任務對移動精度和靈活性的嚴格要求。
（二）機械臂操作原理
運動學建模：通過 Denavit-Hartenberg（D-H）參數(shù)描述機械臂各關節(jié)的空間坐標關系，正向運動學求解末端執(zhí)行器位置，逆向運動學根據(jù)目標位置反解關節(jié)角度。
動力學控制：考慮機械臂慣性、摩擦力、重力等因素，通過 PID 控制、自適應控制等算法實現(xiàn)精準軌跡跟蹤，確保抓取、裝配等操作的穩(wěn)定性。
末端執(zhí)行器：配備夾爪，能夠根據(jù)任務需求（如抓取形狀不規(guī)則物體、精密裝配等）靈活選擇適配工具，滿足多樣化的實驗操作要求
（三）移動與機械臂的協(xié)同控制
坐標空間統(tǒng)一：將移動平臺坐標系與機械臂基坐標系統(tǒng)一，通過坐標變換（如齊次變換矩陣）實現(xiàn)兩者運動的解耦與協(xié)同。例如，當機械臂需要到達遠端目標時，移動平臺先移動至合適位置，再由機械臂執(zhí)行操作。。
協(xié)同運動規(guī)劃：采用分層規(guī)劃策略，上層規(guī)劃移動路徑，下層規(guī)劃機械臂軌跡，通過時間同步或事件觸發(fā)（如移動到位后機械臂啟動）實現(xiàn)協(xié)同。
聯(lián)合優(yōu)化：同時優(yōu)化移動平臺與機械臂的運動軌跡，避免碰撞并縮短任務時間（如機械臂在移動過程中提前調(diào)整姿態(tài)）
移動機械臂轉運實驗平臺由移動機械臂、自動導引運輸車（AGV）和智能控制系統(tǒng)三大核心模塊組成。系統(tǒng)集成了高精度的全局與局部路徑規(guī)劃算法包，以及視覺高精度識別算法模塊，具備自主導航、環(huán)境感知與任務執(zhí)行能力。
智能控制系統(tǒng)作為整個平臺的核心控制中樞，負責對各子系統(tǒng)進行統(tǒng)一調(diào)度與協(xié)同管理。系統(tǒng)通過建立與物料庫、AGV機器人、一號工作站、二號工作站、三號工作站、等關鍵硬件設備之間的實時通信鏈路，基于智能化的任務調(diào)度策略，實現(xiàn)從任務分配到執(zhí)行反饋的全流程閉環(huán)控制。
在無需人工干預的條件下，平臺能夠高效調(diào)度AGV與機械臂協(xié)同完成包括物料搬運、定位抓取、信息采集、實驗操作等在內(nèi)的多種復合型實驗任務。系統(tǒng)具備高度的任務靈活性與適應性，可應對多樣化實驗流程的需求。最終，該平臺實現(xiàn)了實驗室操作流程的全面無人化、自動化與智能化運行，顯著提升了實驗效率、操作一致性與數(shù)據(jù)可靠性。
三、調(diào)研國內(nèi)外主要廠商情況
| 廠商名稱 | 廠商1 | 廠商2 | 廠商3 |
| 導航方式 | 激光SLAM | 激光SLAM | 激光 SLAM |
| 驅動形式 | 雙輪差速 | 雙輪差速 | 雙輪差速 |
| 長*寬*高 | **0***0***0mm | **0***0***0(mm) | **5 mm***5mm***0 mm |
| 自重 | **0(±**kg) | 約**0kg | **0 kg |
| 最大負載 | **0KG | **0kg | **0kg |
| 網(wǎng)絡通訊 | 以太網(wǎng) / Wi-Fi **2.** a/b/g/n/ac | 以太網(wǎng) / Wi-Fi **2.** a/b/g/n/ac | 以太網(wǎng) / Wi-Fi **2.** a/b/g/n/ac |
| IP等級 | IP** | IP** | IP** |
| 導航位置精度 | ±5mm | ±5mm | ± 5 mm |
| 導航角度精度 | ±0.**° | ±0.**° | ± 0.5° |
| 運行速度 | 1.5m/s | 1.5m/s | 1.5m/s |
| 電池容量 | **V/**Ah | **v/**Ah | **v/**Ah |
| 綜合續(xù)航 | 8h | 8h | 8h |
| 有效負載 | **KG | **kg | **kg |
| 工作半徑 | ****mm | ****mm | ****mm |
| 問詢價格 | **0萬 | **5萬 | **0萬 |
| 同類產(chǎn)品業(yè)績 | 良好 | 良好 | 良好 |
| 交貨期限 | **天 | **0天 | **天 |
| 質量保證、售后服務等 | 設備的質量保證期為壹年且終生維護（從購方驗收合格之日起）。質保期內(nèi)，在產(chǎn)品本身質量問題而導致設備故障的，供方免費給予維修。超出保修期，則適當收取配件費和維修費。購方需供方上門服務的，供方承諾在接到通知之時始**小時內(nèi)到位。免費提供現(xiàn)場培訓，直至用戶完全掌握相關內(nèi)容為止。培訓內(nèi)容：包括設備的技術原理、儀器操作、日常基本維護與保養(yǎng)等。培訓目的：使培訓后的技術人員能獨立使用設備進行試驗，同時能獨立處理常見性故障及進行日常的設備維護保養(yǎng)。 | 1、提供售后服務的項目：整機保修（電池、配件除外）。2、免費保修年限：自驗收合格之日起，十二個月。3、售后服務響應及到達現(xiàn)場的時間：我方承諾維護服務的響應要求保證在得到買方通知后**小時內(nèi)做出實質性技術響應， 3日內(nèi)做出完整的解決方案，7日內(nèi)解決故障問題。4、維修技術人員及設備方面的保證措施及收費標準； | 整機質保壹年（設備整體驗收合格之日起算），終身售后跟蹤服務；售后服務排除故障所需時間≤**小時；在質保期內(nèi)，零部件由供方免費提供、免費更換，技術服務人員的一切費用由供方負責； |
擬采購設備的場地要求
1. 設備占地：****mm*****mm（充電樁+復合機器人）
2. 地板承載能力：＞**0kg/m2
3. 體積：約**0***0***0mm
4. 重量：**0KG
5. 電源：**0V DC
6. 水氣無要求
