在国家“中国制造2025”，“机器换人”，“个性化生产”的大背景下，工业4.0的理念影响和改变着国内工业界。未来智慧工厂更加强调柔性，而物料传输自动化是实现工业柔性生产的关键因素之一。传统物料自动化，采用AGV、机械臂和流水线的方式，仅适合大批量生产，变线难度和成本高，以至于上游产品更新换代导致下游厂家倒闭的现象时有发生。本项目研究的智能复合型机器人结合机械臂系统以及移动机器人平台，大大扩展机械臂的作业范围，灵活的控制编程系统可以对工艺流程的改变做出快速准确的响应。 在本项目实施前，移动抓取机器人核心技术被国外垄断，关键技术被封锁，不利于我国工业自动化的推进。而实现自主设计开发复合型机器人的主要技术难题包括：1）核心部件国产化，包括全向移动平台，机械臂系统。2）离线编程仿真软件自主开发。3）关键算法实现，如机器人导航算法等。本项目组在这些领域具有丰富的理论积累，合作单位沈阳新松机器人自动化股份有限公司在工业机器人产品化有充足的经验，双方合作围绕三个主要问题，取得的创新成果如下： 1）研发了复合型机器人关键部件。包括，一种新型的全向轮，使移动机器人快速、灵活的平动和旋转，减少运动时的振动，技术支撑：ZL200610024277.3。一种新型机械手制动系统，基于动力学原理，克服机械手制动时由于惯性导致的不可控情况，减少对设备本身以及工件的冲击损伤。技术支撑：ZL2012 1 0002105.1。提出基于红外传感器的自动刹车系统，为人身安全提供保障。技术支撑：ZL2011 1 0094385.9。 2）研发了一套搬运机器人编程仿真软件系统，基于模块化技术整合环境仿真与任务规划功能，实现虚实统一，能够针对不同的环境和任务对象，进行自动规划，提升搬运效率，并且大大简化编程复杂度，达到工业应用的要求。技术支撑：ZL201110058259.8，ZL200510028885.7，ZL2009SR036062。 3）提出了一项核心算法解决方案。针对形态可变机器人导航问题，提出基于可变形拓扑地图的机器人自主导航方法，解决复合型机器人在动态环境下的自主路径规划及导航，技术支撑：ZL101619985B。 本项目已获得授权发明专利9项，发表SCI/EI论文15篇。复合型机器人系统以及其他几项关键技术已通过沈阳新松机器人自动化股份有限公司实现了初步产业化，形成了系列产品。截至目前，已销售各类机器人1000余台套,创造经济效益1.5亿元。 本项目通过"产、学、研"结合的方式，有效促进了技术创新成果的转化，通过核心技术国产化拉近与国外复合型机器人技术的差距，为机器人企业培养更高层次的技术和管理人才，从而提高企业的技术创新能力和竞争能力，同时为高校培养了具有更强实践能力的博士2名、硕士研究生5名。