面向有色冶金、核设施退役、新能源、工业母机及流体机械等极端复杂环境作业需求，重点开展特种机器人在极端环境下的防护设计与寿命管理、非结构化复杂场景多源信息融合智能感知与实时轨迹规划、执行机构构型综合与刚柔耦合动力学优化，以及成套装备—特种机器人协同控制与数字孪生集成优化等系统性研究。研究将开发轻量化耐蚀结构与纳米复合防护层，优化高耐温、高耐腐蚀、高辐射复合材料性能，构建多参量监测与数据驱动的健康预测模型；突破高温视觉失真、微米级识别及动态界面作用的感知瓶颈，形成多模态环境感知与非接触式作业效果评估技术；创新串联/并联执行机构结构与复合材料轻量化设计方法，建立高刚度、低惯量、可重构的机械本体设计体系；研发干扰建模与强化学习驱动的抗扰精准作业控制、多源感知避障与分布式协同决策策略，并基于数字孪生平台实现跨系统参数优化与自适应调控。通过上述研究，构建贯通“防护—感知—决策—执行”的特种机器人集成制造技术体系，支撑极端环境装备向智能化、安全化方向升级。特种机器人集成制造技术方向的研究路线如图2所示。
图2 特种机器人集成制造技术方向研究路线图
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