上海市科學技術發(fā)展基金項目可行性方案

1、上海市科學技術委員會優(yōu)秀技術帶頭人計劃課題申請書（2013年版）課題責任人 張國偉 課題名稱 基于智能空間的移動家庭服務安保機器人關鍵技術研究 開始日期 2013-5 結束日期 2015-5 依托單位 上海合時智能科技有限公司 （蓋章）通訊地址 上海市徐匯區(qū)老滬閔路385號5幢206室 聯(lián)系電話郵政編碼 201109 手 機電子郵件 tech 2013年 5月 20 日訂 本人承諾對申請書所填內(nèi)容和所提供附件材料的真實性負責。 課題責任人簽名： 日期： 年 月 日填 寫 說 明一、本申請書供上海市科學技術委員會科技人才計劃項目申請使用。二、

2、課題責任人應逐項認真編寫，表達要明確嚴謹，外來語同時用原文和中文表達。三、申請書請使用A4紙雙面印刷，請不要采用膠圈、文件夾等帶有突出棱邊的裝訂方式，請采用普通紙質(zhì)材料作為封面。四、請按申請書要求提供附件材料，要求內(nèi)容清晰可辨并加蓋單位公章。五、報送市科委書面材料一式三份（特殊情況，另定）和電子文本一份。電子文本通過網(wǎng)絡遞交。課題責任人必須確保書面材料和電子文本的一致性。六、本申請書制訂單位是上海市科學技術委員會?？蒲杏媱濏椖款悇e科技人才培養(yǎng)計劃-優(yōu)秀帶頭人-優(yōu)秀技術帶頭人-電子信息技術-SLAM技術項目評審建議領域1、機電一體化2、工業(yè)自動化3、計算機軟硬件單位（企業(yè)）基本情況表單位（企業(yè)）

3、名稱上海合時智能科技有限公司注冊地行政區(qū)劃 上海市徐匯區(qū)單位（企業(yè)）代碼66433099-3電子郵件tech 通 訊 地 址上海市徐匯區(qū)老滬閔路385號5幢206室 郵 編201109 單位（企業(yè)）法人代表情況姓 名性 別身份證號護照軍官證最高學歷任現(xiàn)職時 間電話張國偉士后2007年7月至 系 人電 話傳真科研部門電子郵件財務部門電子郵件開戶銀行帳 號信用等級單位隸屬 01.中央單位 02.地方單位注冊登記類 型 01. 國有企業(yè)06. 外商投資企業(yè) 11.高等院校02. 集體企業(yè)07. 有限責任公司 12.研究院所03. 私

4、營企業(yè) 08. 股份有限公司 13.社會團體 04. 聯(lián)營企業(yè) 09. 港、澳、臺商投資企業(yè) 14.其他05.股份合作企業(yè) 10.國家機關 單位職工總數(shù)20人大專以上20人研究開發(fā)20人單位中層以上管理人員總數(shù)5人其中大學本科以上人員數(shù)20人企業(yè)上年末財務情況，新企業(yè)填寫申報前一月的財務情況企業(yè)注冊資金200萬元其中外資（含港澳臺）比例0企業(yè)注冊時間2007年 7月20日企業(yè)總收入萬元企業(yè)凈利潤萬元產(chǎn)品銷售收入萬元企業(yè)創(chuàng)匯總額萬美元總資產(chǎn)萬元總負債萬元企業(yè)特性 (請將下列符合企業(yè)情況的代碼填入空格內(nèi)，最多填5項) 0國家科技產(chǎn)業(yè)化基地內(nèi)企業(yè) 5科研院所整體轉(zhuǎn)制企業(yè)1認定的高新技術企業(yè) 6國家高

5、新區(qū)內(nèi)的企業(yè)2高等院校辦的企業(yè) 7孵化器內(nèi)的企業(yè)3科研院所辦的企業(yè) 8. 其他4海外歸國留學人員辦的企業(yè) 單位需要說明的問題：上海市科技人才計劃項目申請表一、基本信息項 目 申 請 人姓 名張國偉性 別男國 籍中國出生日期1970年6月2日 專業(yè)技術職務教學與研究事業(yè)部總經(jīng)理所從事專業(yè)或方向機電一體化、工業(yè)自動化、機器人技術工作單位及部門上海合時智能科技有限公司進入現(xiàn)單位時間2007年7月20日與現(xiàn)單位工作合同起止年月2007年7 月 至 2017年 7月電話/傳 子郵箱tech通訊地址上海市徐匯區(qū)老滬閔路385號5幢206室郵 編2011

6、09學習經(jīng)歷國家院校專業(yè)學歷/學位起始時間結束時間中國中北大學電子精密機械專業(yè)本科1989年9月1993年6月中國中北大學引信技術專業(yè)碩士1994年9月1997年3月中國上海交通大學精密儀器及機械專業(yè)博士2000年9月2003年3月中國東華大學自動控制專業(yè)博士后2003年4月2005年4月工作經(jīng)歷國家單位職務起始時間結束時間 中國上海電力學院副教授2006年5月2007年7月中國上海合時智能科技有限公司公司法人，教學與研究事業(yè)部總經(jīng)理。2007年7月至今國內(nèi)外行業(yè)組織及期刊任職情況組織或期刊名稱職務任期二、近5年主要科研情況1承擔重要項目情況（限10項）序號項目名稱立項編號經(jīng)費(萬元) 起止年

7、月項目性質(zhì)及來源擔任角色1智能偵檢機器人2012年5月企業(yè)項目主要負責人2智能仿生機器人、家庭服務機器人2011年3月企業(yè)項目主要負責人3智能排爆機器人2010年2月企業(yè)項目主要負責人4基于無線傳感器網(wǎng)絡的多機器人協(xié)調(diào)關鍵問題研究2009年10月至2011年6月上海市教育委員會科研創(chuàng)新項目主要負責人5教學研究型機器人2008年11月企業(yè)項目主要負責人獲得科技獎勵情況(限5項)序號獲獎項目名稱獎勵名稱等級排序獲獎時間授予機構3代表性論文（“第一作者”或“通訊作者”的論文）（限10篇）序號論文題目作者排序（通訊作者請標注*）期刊名稱年份、卷期及頁碼影響因子SCI他引次數(shù)1Temperature c

8、haracteristics of surface acoustic waves propagating on La3Ga5SiO4 substrates張國偉，施文康，吉小軍，韓韜Journal of Materials Science and Technology2004-5第20卷第1頁 (EI,SCI: IDS Number: 808MR)2鉭酸鎵鑭與石英聲表面波傳播特性對比研究張國偉，施文康，吉小軍，韓韜聲學學報2004-7第29 卷第1頁(EI: 04258227304)3 La3Ga5SiO4中聲表面波傳播的溫度特性研究， 張國偉，吉小軍，施文康，韓韜壓電與聲光2004-8第26

9、卷第4頁（EI索引源）4. 獲得授權專利情況（限5項）序號專利名稱授權號類別發(fā)明人或設計人排序授權時間授權國別或組織1自動脫傘機構 99118010發(fā)明專利張國偉1999年中國2基于目標識別技術的家用移動安保機器人201110191167.7發(fā)明專利張國偉2011年中國3基于目標識別技術的家用移動安保機器人201120240122.X實用新型張國偉2011中國5在企業(yè)技術進步、產(chǎn)品研發(fā)、工程設計、工程建設、運行管理等方面的重要成果（限5項）序號名稱本人作用和主要貢獻（每項限200字）備注1小型排爆機器人擔任主要負責人，通過第三方提供給上海消防局，并于2010年上海世博會期間服役。所研發(fā)的排爆機

10、器人提供給多家地市市公安局從事安檢排爆服務。2武裝機器人擔任主要負責人，提供給南京理工大學等軍工院校，為其國防科研項目服務。3教學研究型機器人擔任主要負責人，已經(jīng)提供給多上海交通大學、東華大學、上海海事大學、南京理工大學、天津理工大學等高校。6重要專著情況（限5項）序號專著名稱出版社發(fā)行國家和地區(qū) 年份三、自我綜合評價主要包括研發(fā)能力和技術水平、對所屬科學技術領域和相關產(chǎn)業(yè)影響等方面的情況。（1000字以內(nèi)）自1993年參加工作以來，本人參與并承擔了多項國防課題、國家自然科學基金、上海市科學基金、企業(yè)自主研發(fā)產(chǎn)品等多個項目，發(fā)表論文20多篇，其中SCI檢索2篇，EI檢索10篇，專利10多項，具

11、有機器人及自動化產(chǎn)品研發(fā)方面的豐富經(jīng)驗，擅長傳感器、測控技術、現(xiàn)場總線、自動化領域的研究。本人擁有自己的核心技術，多項知識產(chǎn)權及注冊商標，為財務完善守法經(jīng)營的一般納稅人企業(yè)。關于本項目的核心技術已經(jīng)申請3項發(fā)明專利，3項實用新型專利，3項外觀專利。本人在許多領域已經(jīng)取得不錯的成果，社會反響強烈。本人研發(fā)的機器人目前已經(jīng)受到社會各界人士的普遍青睞，訂單一直供不應求，市場的高度評價奠定了本人在相關領域的領先地位和影響力。本人負責研發(fā)的教學研究型機器人已經(jīng)提供給上海交通大學、東華大學、上海海事大學、南京理工大學、天津理工大學等高校，高校師生對這類機器人給予了高度評價，也極為喜愛，他們都認為教學機器人

12、既新奇又有效率，符合現(xiàn)代化高效率的教學水平，值得大力推廣，也積極鼓勵本人研發(fā)更多更好的教學機器人。本人也在其他領域的機器人也積極研究并取得佳績，比如研發(fā)的特殊環(huán)境下的測量設備為中國船舶重工集團公司提供服務，至今已經(jīng)提供了多臺產(chǎn)品。還有本人研發(fā)的反恐安檢類機器人具有國家認定的質(zhì)量檢測報告，已經(jīng)應用于消防局、公安局、科研院所等多處。其中的小型排爆機器人、中型排爆機器人、車底檢測機器人通過第三方提供給上海消防局，并于2010年上海世博會期間服役。這種排爆機器人已經(jīng)廣泛運用到多家地市市公安局從事安檢排爆服務。此外，本人研發(fā)的武裝機器人被南京理工大學等軍工院校采用，為其國防科研項目服務。在目標識別技術和

13、障礙物檢測技術在安保機器人上應用方面也本人做過大量的研究，這種機器人樣機已經(jīng)開發(fā)出來，功能已經(jīng)基本實現(xiàn)，并在2012年工博會和山東機器人展會上做了展示，市場反應良好。 四、擬開展研究項目情況（一）項目概述（包括擬開展的研究在國際同領域所處的地位；研究主要內(nèi)容及創(chuàng)新點；開展的研究對提升我國相關領域科技創(chuàng)新能力和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等的重要意義，限1500字）1、項目意義：實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，拉小服務機器人在研究深度、廣度上和國外都存在的差距。隨著技術的發(fā)展和數(shù)字產(chǎn)品價格的下降，家庭服務機器人必將成為未來數(shù)字家庭的主導。我國是一個已步入老齡化且人口眾多的國家，機器人可以幫助殘疾人及行動不便的人增加活動能力

14、，也可幫助病人進行康復訓練，同時可為肢體正常的人提供輔助性服務或擴大其工作范圍。不論現(xiàn)在還是將來對服務機器人都有著巨大的需求。2、研究目標：實現(xiàn)家居智能安保功能與家庭服務功能。如清潔衛(wèi)生、家電控制、家庭娛樂、病況監(jiān)視、兒童教育、報時催醒等服務工作，實現(xiàn)全方位移動、自主避障、自主導航、安全保障、無線網(wǎng)絡通信、人機交互等功能。3、研究內(nèi)容（1）智能空間架構研究。為家庭服務安保機器人提供服務的智能空間應該能夠?qū)崿F(xiàn)對位于其空間的人和物，包括機器人的位置、形狀以至動作、行為等可以進行全面的感知和理解。（2）移動機器人本體機構研究。研究移動機器人的機械系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、服務系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)

15、等。（3）定位與環(huán)境地圖建立。移動機器人和智能空間結合可以完成自身定位以及環(huán)境的地圖構建。利用自身攜帶傳感器進行家庭環(huán)境地圖構建,適時地將采集信息傳遞給智能空間信息庫,通過觀測到的陸標進行機器人的自身定位。實現(xiàn)在未知的或半未知動態(tài)環(huán)境中快捷有效的自主定位和導航。4、 （4）行為識別和理解問題研究。人是家居環(huán)境中的核心服務對象，機器人通過自身感知系統(tǒng)和智能空間獲取人的姿態(tài)和動作，正確理解其意圖，從而做出相應的動作來完成其服務。5、 （5）基于智能空間安保服務實現(xiàn)的研究。研究信息的獲取和信號處理以及通過這些信息提取人的意圖的識別算法。通過智能空間的視覺觀察設備以及裝有壓力傳感器的智能地板等對進入房

16、間的人進行身份識別。6、 （6）移動機器人自動充電技術研究。研究移動機器人自動檢測電池電量，并在電量不足之前，自動尋找充電，自主充電。充電站裝有智能標簽，該標簽也屬于智能空間的一部分。4、關鍵技術（1）時定位與地圖構建技術。該技術是基于目標識別、地圖構建、移動機器人多維自主定位技術。將使機器人能夠感知自身在環(huán)境中的位置，識別目標，在人不干預的情況下完成任務。2、 （2）路徑規(guī)劃技術。采用人工勢場方法進行家庭移動安保服務機器人的路徑規(guī)劃。（3）上下文感知技術與智能決策技術。上下文感知計算就是根據(jù)已記錄的歷史信息，實時地分析已采集到的海量信息，自動判斷當時的上下文環(huán)境，準確預測未來的需要，以有效執(zhí)

17、行相應的操作。智能決策是機器人在上下文感知算法提供的數(shù)據(jù)基礎上進行智能化的判斷，實時的響應環(huán)境信息的變化。（4）無線自動充電技術。采用電磁感應模式，不需要外接插頭，當機器人靠近時就可以實現(xiàn)充電。2、 （5）機器人與智能空間以及智能空間各個組成部分之間的通信技術。根據(jù)不同的網(wǎng)絡層次和特點，可以采用有線通信和無線通信，視覺系統(tǒng)以及傳感系統(tǒng)可以采用總線技術組網(wǎng)，智能標簽以及機器人可以采用基于Zigbee協(xié)議無線通信技術組網(wǎng)。5、創(chuàng)新點（1）提出基于智能空間的家庭安保服務機器人技術思路，突破了以往機器人定位及地圖構建以及完成服務任務全部由機器人自己進行信息收集和計算，實現(xiàn)了分布式信息收集、處理和計算。

18、（2）首次提出在智能空間中的機器人通過上下文感知技術來進行智能決策。這項技術的實現(xiàn)將使家庭服務機器人的智能性提高一個新的層次。（3）提出基于電磁原理的無線智能自動充電技術。這項技術將使家庭服務機器人更加智能，使用更加方便。（4）提出基于物聯(lián)網(wǎng)的機器人和其他設備的聯(lián)網(wǎng)技術，其中機器人作為智能空間的主控制器，在家庭中實現(xiàn)監(jiān)控、安保、報警、聯(lián)絡等功能。（二）團隊建設（以往人才培養(yǎng)、現(xiàn)有團隊人才結構、年齡分布、梯隊配置包括團隊主要骨干的相關情況及通過本項目的實施項目負責人及其團隊能力提升的目標，限1200字）自1993年7月至2006年5月，本人先后在中北大學、上海交通大學、東華大學、上海電力學院執(zhí)教

19、和研究工作，培養(yǎng)了大批高校的優(yōu)秀人才，深受校領導的稱贊和學生們的愛戴。2007年7月，本人發(fā)起創(chuàng)立了上海合時智能科技有限公司，并任公司法人、教學與研究事業(yè)部總經(jīng)理。公司現(xiàn)有研發(fā)人員有20余名，均具有本科及本科以上的文憑，其中技術骨干具有博士學歷和博士后研究經(jīng)歷，公司員工團隊年輕有活力，年齡都在45周歲以下，大部分是30歲以下，并且建立了穩(wěn)定的儲備庫，各職員工盡其所能，分工明確，使每個人的價值發(fā)揮到最大值?？少F的是大家都有著驚人的想象力和創(chuàng)造力，每天都像中午的太陽一樣，發(fā)揮著核聚變的團隊能量效應。公司在人才方面不遺余力的培養(yǎng)和關心，投入了巨額資金加以鼓勵創(chuàng)新、勤奮、突出的人員，改進工作作風，同時

20、用各種工作外的活動聯(lián)絡、交流感情，打造了一支具有濃厚的奮發(fā)積極氛圍的穩(wěn)定團隊，這些年，在所有人員的團結努力下，公司已經(jīng)擁有諸多的核心技術、知識產(chǎn)權及注冊商標。我們研發(fā)人員的技術組成覆蓋了機械、電子、軟件、通信、控制等學科。關于本項目的核心技術已經(jīng)申請3項發(fā)明專利，3項實用新型專利，3項外觀專利。 通過本項目的實施，本人和公司團隊希望在共同努力研發(fā)工作的過程中，使團結友好、嚴謹又開放的氛圍更加濃厚，激勵團隊向著更加專深領域探索研究。使大家學會思考，努力培養(yǎng)團隊對科學進行研究探索的興趣，堅持奮發(fā)、專注和執(zhí)著的精神，并能提高團隊的知識水平。期待研發(fā)出來的產(chǎn)品給整個團隊帶來可觀的效益，研發(fā)的產(chǎn)品能得到

21、社會的認可、重視和稱贊，也希望為社會做出更多的貢獻，為社會安保，家庭服務帶來方便。 （三）現(xiàn)有基礎（包括近五年相關研究方向的科研產(chǎn)出及成果轉(zhuǎn)化應用情況；現(xiàn)有的工作條件及資源開放共享情況等，限1000字）本人屬于科技型創(chuàng)業(yè)者，也是技術專家型的管理者，2007年7月創(chuàng)立上海合時智能科技有限公司并擔任事業(yè)部總經(jīng)理至今，已有五年有余，一直致力于機器人的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，憑借多年承擔多項國家級項目的研究，公司已經(jīng)研發(fā)了數(shù)十款機器人，在軍用、警用、反恐、科學探險、教育等智能機器人產(chǎn)品研發(fā)方面豐富經(jīng)驗積累和對機器人國際前沿技術的掌握。 同時，作為公司的經(jīng)營管理者，凝聚了一支高創(chuàng)造力、高戰(zhàn)斗力的人才隊伍，能充分發(fā)揮全體成員的積極性和凝聚力,帶領團隊以高起點開發(fā)了教學研究型機器人、仿生機器人、陪伴機器人等先進產(chǎn)品，主要研發(fā)及管理人員具有本科、碩士、博士學位。 公司過往的發(fā)展歷程，不僅使我們在技術水平上了一個臺階，公司也積累了大量的資金回報，也擁有了先進的硬件設施、資源、設備等，完全可以和國內(nèi)行業(yè)頂尖企業(yè)比肩看起。公司現(xiàn)為CCTV央視網(wǎng)企業(yè)頻道機器人行業(yè)獨家簽約品牌企業(yè)。 本人主導的研發(fā)項目包括：（1）2012年智能偵檢機器人（企業(yè)項目）；（2）2011年智能仿生機器人、家庭服務機器人（企業(yè)