为加快国家和区域创新体系建设，满足山东省经济发展和转型升级的迫切需要，以国家战略需求和技术发展前沿为导向，开展机器人与绿色智能制造基础科学和工程应用研究。绿色化、智能化是当前制造业发展的必然趋势，当前我国制造业的信息化、智能化、绿色化程度还较低。加强智能制造相关的基础应用研究势在必行。同时，为实现山东省新旧动能转换重大工程中现代海洋、装备制造等领域的重点突破，将开展装备与零部件绿色设计技术、绿色制造工艺、智能化制造技术及装备、材料及零部件性能检测与评价研究、海洋工程装备关键系统及技术研发。

   具体研究方向包括：

 （1）水下生产系统技术

   ①针对国内外广范应用的水下控制模块，对电液复合式水下控制模块、全电式水下控制模块开展系列化产品研发，掌握深电液复合式水下控制模块（SCM）及全电式水下控制模块（eSCM）原理样机的设计、制造、测试、安装技术；完成水下控制模块的功能分析、设计要求及总体系统集成技术研究。

   ②水下连接系统及远程输送技术

   针对我国水下连接系统装备全部进口的问题，开展水下卡爪式、卡压式、卡箍式、螺栓法兰式连接器及安装工具的系列化产品研发，掌握水下连接器的设计、制造、测试及安装技术，对连接器关键部件进行力学状态数值模拟及运动仿真研究，解决水下连接器密封的难题。掌握水下丛井式、集中式和串接式智能管汇原理样机的设计、制造、测试和安装技术；完成水下智能管汇的功能分析、设计要求及总体系统集成技术研究。

 （2）海洋工程装备结构健康与可靠性测试技术

   海洋工程装备是一种复杂的大型综合系统，结构复杂，长期在恶劣的海洋环境中服役，并受到各种载荷的交互作用，如风载荷、海流、波浪载荷、冰载荷、深水压力载荷、爆炸冲击等，有时还要遭到台风、碰撞、搁浅等意外载荷，结构本身还要遭受环境腐蚀等影响。在这些恶劣的环境载荷长期作用下，再加上设计或使用不当，结构容易产生各种形式的损伤，使结构的承载能力下降，发生灾害性事故，造成巨大的损失。因此，对海洋工程装备的结构实时在线健康监测成为研究热点。

   研究方向：针对海工装备结构服役过程中的结构强度、完整性、结构内部损伤监测及检测技术进行研究，主要包括结构安全可靠性评估研究、海洋工程装备结构受力行为与规律研究、结构健康监测及动态载荷识别技术研究、结构检测测点布局优化,开发海洋工程装备健康监测检测平台,建立我国海洋工程装备结构可靠性与健康度评价体系。

 （3）深远海洋智能养殖装备及配套技术与装备

   制约当前我国海洋养殖装备发展的因素除了自然灾害致损严重、金融支持体系不健全等问题外，重要的一点是水产养殖装备的创新能力与基础科研有待加强与完善。全球深海养殖领先的国家已经形成从装备设计、鱼苗培育、远海放养、活鱼捕捞、鱼肉生产到物流销售的完整的产业链和供应链，而我国海水网箱制造业起步不久，在材料、设计及工艺方面与国外先进的网箱系统存在不小差距，许多核心技术仍在探索阶段。为了保障我国水产养殖业健康、持续、绿色发展，水产养殖装备必须向深远海方向发展。

   ①新型深远海养殖平台开发

   以开发研制高产出、低投入、高防污浊、强耐腐蚀性新型养殖装备为目标，开展养殖装备结构设计研究、恶劣海况下载荷计算方法及结构安全评估研究、规模化养殖装备阵列研究、养殖装备结构疲劳研究、养殖装备结构优化设计分析、改装后养殖工程船结构及耐波性研究、极地养殖装备结构设计研究、海洋结构物相关规范在养殖装备设计中应用研究。

   ②水下机器人应用技术

   针对深远海养殖装备水下清污、自动投饵、智能捕捞、自动清理等养殖配套装备及技术需求，开展智能化捕捞集成与测试技术研究、双目视觉系统及自动识别与跟踪技术研究、水下复杂环境下定位及自主路径规划技术研究、高精度自适应定高技术研究、水下智能能源及系统技术研究。

 （4）人工智能及机器人技术

   主要开展复杂工业环境下的人机智能交互技术、智能传感及反馈技术、机器视觉与自动识别技术、多传感信息高效采集与融合处理技术、大数据处理与智能决策技术、智能管控与远程诊断技术、虚拟现实与增强现实技术、数字双胞胎技术、实时智能专家系统等智能制造基础共性、关键技术研究，为机器人开发和智能制造系统集成提供基础理论和技术支撑，建设试验验证平台；研究人工智能、大数据、云计算、5G、物联网等技术与制造业深度融合的基础前沿理论，开发网络协同制造、远程运维、区域产业集成相关软件技术和云平台技术，解决制造业与互联网、制造业与服务业融合发展核心关键问题，建立离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制等不同生产模式下的智能制造生产标准与规范，构建行业大数据支撑的云服务平台，推动我国网络协同制造和智能工厂模式创新发展；开展大跨度重载直角坐标机器人、并联机器人、多轴运动机器人、桁架机器人等的轻量化、模块化设计研究，智能控制算法与理论研究，机器人系统集成应用技术研究，建立机器人开发与应用平台，重点突破直角坐标机器人、化工及海工特种机器人、无人智能运载机器人的产业化应用，开展行业应用基础性标准研究。 

 （5）绿色海洋装备研发及关键技术

   针对船舶、海洋钻井平台、海洋牧场装备等轻量化和智能化需求，开展高技术船舶与海洋工程绿色化智能制造设备研发。开发船舶与海工表面机器人涂装防腐装备与关键技术、大型双作用全液压打桩装备与关键技术、无人潜航及运载设备与关键技术、海上自动巡检装备及关键技术、分布式海洋装备及远程运维技术，开展轻合金材料2D、3D搅拌摩擦焊装备与技术、异质材料连接工艺与表面处理装备与技术、无模铸造装备与技术、半固态成形装备与技术、基于工艺专家系统驱动的数字化控制系统等的研发，提升我国海洋装备的绿色化、智能化水平，推动行业快速发展。