一、引言

機(jī)器人系統(tǒng)以功能及系統(tǒng)實現(xiàn)為載體，通過自主或半自主的感知、移動、操作或人機(jī)交互，體現(xiàn)類似于人或是生物的智能水平；它能夠擴(kuò)展人在尺度、時間、空間、環(huán)境、情感、智能以及精度、速度、動力等方面所受到的約束和限制，并為人服務(wù)。

中國作為世界最大的機(jī)器人消費(fèi)國，除了工業(yè)機(jī)器人連續(xù) 5 年成為世界最大的市場外，服務(wù)機(jī)器人的需求也增長顯著。各種各樣為了滿足不同需求的特種機(jī)器人、康復(fù)與助老助殘機(jī)器人、醫(yī)療輔助機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人，正在成為推動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力。

二、主要成果

1. 仿人機(jī)器人技術(shù)不斷突破，進(jìn)入了國際領(lǐng)先行列

仿人機(jī)器人技術(shù)是智能機(jī)器人研究的熱點，也是一個國家機(jī)器人研究水平的標(biāo)志。20 世紀(jì)90年代初到2000年，我國先后研制出多指關(guān)節(jié)靈巧手、雙足步行機(jī)器人和仿人機(jī)器人“先行者”，逐漸縮小了我國仿人機(jī)器人研究與世界先進(jìn)水平的差距。“十五”期間， 我國自主開發(fā)了仿人機(jī)器人“匯童”，標(biāo)志著我國成為繼日本之后第二個掌握集機(jī)構(gòu)、控制、傳感器、電源等于一體的仿人機(jī)器人技術(shù)的國家。“十一五”期間，我國研制出國際 領(lǐng)先水平的五指靈巧手，實現(xiàn)了對多種形狀物體的識別、抓取和自主操作；攻克了仿生機(jī)器人動力學(xué)穩(wěn)定控制、高性能手臂一體化部件設(shè)計制造、自主實時控制操作系統(tǒng)研發(fā)、高速視覺識別算法等核心技術(shù)，實現(xiàn)了具有高度感知與運(yùn)動控制能力的仿人機(jī)器人乒乓球?qū)梗３至藝H領(lǐng)先地位。

2. 從6000米無纜自治機(jī)器人到7000米載人深潛器，水下機(jī)器人取得重大成就

海洋資源勘探和開發(fā)是國際激烈競爭的焦點問題之一，水下機(jī)器人是海洋資源勘探和開發(fā)的重要工具。20 多年來，我國水下機(jī)器人不斷發(fā)展，從 1000 米無纜自治機(jī)器人到 6000 米無纜自治機(jī)器人，再到 7000 米載人深潛器，水下機(jī)器人取得了重大成就。我國成功地研制出首臺6000 米無纜自治機(jī)器人“探索號”，并在太平洋深水處進(jìn)行了大洋探測實驗。深海試驗表明，“探索號”主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，標(biāo)志著我國成為繼美、俄、法、英、日之后，擁有整套深潛探測技術(shù)能力的少數(shù)國家之一。2002年，我國啟動了7000 米載人深潛器“蛟龍?zhí)枴钡难兄乒ぷ?，其工作范圍可以覆蓋全球海洋區(qū)域的99.8%。2012 年，蛟龍?zhí)枅A滿完成 7062 米的下潛任務(wù)，標(biāo)志著我國在深海高技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了領(lǐng)先國際的先進(jìn)水平。

3. 智能化工程機(jī)械從單機(jī)產(chǎn)品到機(jī)群作業(yè)和遠(yuǎn)程維護(hù)，引領(lǐng)了工程機(jī)械行業(yè)技術(shù)升級

開發(fā)以機(jī)器人技術(shù)為核心的智能化工程機(jī)械，是促進(jìn)工程機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要手段。在國家重大科技專項和“863”計劃等的支持下，工程機(jī)械行業(yè)骨干企業(yè)包括徐工、三一、中聯(lián)、山河、柳工、廈工、天工等重點研發(fā)了一批單機(jī)智能化、機(jī)群智能化工程機(jī)械產(chǎn)品，建立了工程機(jī)械遠(yuǎn)程智能維護(hù)系統(tǒng)，為引領(lǐng)工程機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)升級和提升工程機(jī)械行業(yè)競爭力做出了重要貢獻(xiàn)。

4. 開發(fā)出工業(yè)機(jī)器人系列產(chǎn)品，推動了工業(yè)機(jī)器人示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化

工業(yè)機(jī)器人作為制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，“九五”期間，我國掌握了工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計和集成技術(shù)，研制出弧焊機(jī)器人、點焊機(jī)器人、切割機(jī)器人、仿型噴涂機(jī)器人、平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人、直角坐標(biāo)型裝配機(jī)器人、移動搬運(yùn)機(jī)器人、移動包裝機(jī)器人等一批國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人系列產(chǎn)品?！笆晃濉逼陂g，研制出 30 臺 165 kg 和 2 臺 210 kg 點焊機(jī)器人產(chǎn)品并成功應(yīng)用于奇瑞汽車焊裝自動化生產(chǎn)線，國產(chǎn)弧焊機(jī)器人、移動搬運(yùn)機(jī)器人、包裝搬運(yùn)機(jī)器人等達(dá)到國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。2010 年，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人市場銷售幾百臺套，帶動幾百億元的國產(chǎn)機(jī)器人自動化成套生產(chǎn)線銷售額，走出了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的第一步。

5. 特種機(jī)器人從無到有，特種機(jī)器人品種和應(yīng)用不斷壯大

特種機(jī)器人通常指工作在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人，始終是智能機(jī)器人技術(shù)研究的重點。我國特種機(jī)器人從無到有、品種不斷豐富、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，奠定了特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。20 多年來，我國先后研制出一大批特種機(jī)器人，并投入使用，如輔助骨外科手術(shù)機(jī)器人和腦外科機(jī)器人成功用于臨床手術(shù)，低空飛行機(jī)器人在南極科考中得到應(yīng)用，微小型探雷掃雷機(jī)器人參加了國際維和掃雷行動，空中搜索探測機(jī)器人、廢墟搜救機(jī)器人等地震搜救機(jī)器人成功問世，細(xì)胞注射微操作機(jī)器人已應(yīng)用于動物克隆實驗，國內(nèi)首臺腹腔微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行了動物試驗并通過了鑒定，反恐排爆機(jī)器人已經(jīng)批量裝備公安和武警部隊等。

三、國內(nèi)外發(fā)展比較與趨勢

（一）國內(nèi)外發(fā)展比較

1. 工業(yè)機(jī)器人

中國已經(jīng)成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場，但是從國內(nèi)外產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用行業(yè)、應(yīng)用類型等方面細(xì)致比較，當(dāng)前國內(nèi)外的機(jī)器人產(chǎn)品存在顯著差異，國外機(jī)器人在高端應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)著絕對優(yōu)勢。在核心零部件生產(chǎn)方面，目前全球機(jī)器人行業(yè)，75% 的精密減速機(jī)被日本的 Nabtesco 和 Harmonic Drive 兩家公司壟斷；而交流伺服電機(jī)及控制器基本被日本、德國、美國壟斷，我國機(jī)器人關(guān)鍵部件不具備競爭力。 從機(jī)器人使用密度上來看，我國目前工業(yè)機(jī)器人使用密度仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球平均水平，離日本、韓國、德國等發(fā)達(dá)國家更是有很大差距。

2. 特種機(jī)器人

旋翼飛行機(jī)器人（無人機(jī)）作為一種具有代表性的特種機(jī)器，一直備受關(guān)注。在民用領(lǐng)域，與美國相比中國的無人機(jī)企業(yè)數(shù)多于美國，中國無人機(jī)企業(yè)以研發(fā)制造為主，而美國無人機(jī)企業(yè)主要進(jìn)行創(chuàng)新服務(wù)；在軍用領(lǐng)域，歐美無人機(jī)系統(tǒng)及技術(shù)的研究具有代表性。2016 年國家地區(qū)或軍方新發(fā)布的四個具有代表性的無人機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略或路線圖分別為：丹麥的國家無人機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略、歐洲通用無人機(jī)項目——“歐洲中空長航時無人機(jī)系統(tǒng)”（MALE RPAS）項目定義研究、美國空軍《小型無人機(jī)系統(tǒng)飛行計劃：2016 — 2036 年》以及美國海軍無人系統(tǒng)路線圖。

水下機(jī)器人方面，據(jù)不完全統(tǒng)計，到 2009 年年底，大約有 461 個型號近 6000 臺遙控水下機(jī)器人在運(yùn)行，全球有超過 300 家專業(yè)從事遙控水下機(jī)器人研制、生產(chǎn)和售后服務(wù)的企業(yè)。我國在 6000 米無纜自治機(jī)器人、7000 米載人深潛器水下機(jī)器人研究方面比肩美國、日本、法國等國家，達(dá)到國際領(lǐng)先水平；我國水下滑翔機(jī)創(chuàng)造的 91 天續(xù)航時間和 1884 千米續(xù)航距離，使我國成為繼美國之后第二個具有跨季度的自主移動海洋觀測能力的國家。

3. 服務(wù)機(jī)器人

在康復(fù)機(jī)器人方面，國際上具有代表性的研究機(jī)構(gòu)及成果包括法國 KINETEC 公司推出的 Maestra 便攜式手指康復(fù)機(jī)器人、冰島的 Ossur 公司研發(fā)的多種假肢、比利時布魯塞爾大學(xué)的踝關(guān)節(jié)假肢 AMP-Foot、英國的 i-Limb 靈巧手、日本 Nabco 公司的 NI-C411 假肢腿、意大利巴勒莫大學(xué)的 SmartLeg 智能假肢腿等。在家政服務(wù)機(jī)器人方面，美國雖然對服務(wù)機(jī)器人的研究投入沒有日本多，但產(chǎn)業(yè)化和公司運(yùn)作做得很成功，在產(chǎn)品定位與開拓方面做得比日本和韓國出色，培育了像 iRrobot 和 WOWWEE 這些專門做機(jī)器人的公司。而日本 NEC 公司開發(fā)的伴侶機(jī)器人 PaPeRo、ZMP 公司設(shè)計生產(chǎn)的 Nuvo 管家機(jī)器人、日本 NEC 公司開發(fā)了伴侶機(jī)器人 PaPeRo 都具有代表性。

中國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，服務(wù)機(jī)器人相關(guān)專利申請數(shù)量持續(xù)高速增長，但個人 / 家庭類相關(guān)專利較少。我國目前在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)還有待成熟，在關(guān)鍵零部件和機(jī)器單體方面和國外還存在較大差距。雖然在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的研究我國起步晚，但是在 2015 年提出的《中國制造 2025》規(guī)劃綱要中，已經(jīng)明確將服務(wù)機(jī)器人列為十大重點發(fā)展領(lǐng)域之一。

（二）智能機(jī)器人發(fā)展趨勢

1. 傳感技術(shù)發(fā)展迅速

作為機(jī)器人基礎(chǔ)的傳感技術(shù)有了新的發(fā)展，各種新型傳感器不斷出現(xiàn)，例如：超聲波觸覺傳感器、靜電電容式距離傳感器、基于光纖陀螺慣性測量的三維運(yùn)動傳感器，以及具有工件檢測、識別和定位功能的視覺系統(tǒng)等。多傳感器集成與融合技術(shù)在智能機(jī)器人上獲得應(yīng)用。單一傳感信號難以保證輸入信息的準(zhǔn)確性和可靠性，不能滿足智能機(jī)器人系統(tǒng)獲取全面、準(zhǔn)確環(huán)境信息以提升決策能力的要求。采用多傳感器集成和融合技術(shù)，可利用傳感信息，獲得對環(huán)境的正確理解，使機(jī)器人系統(tǒng)具有容錯性，保證系統(tǒng)信息處理的快速性和正確性。

2. 運(yùn)用模塊化設(shè)計技術(shù)

智能機(jī)器人和高級工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)要力求簡單緊湊，其高性能部件，甚至全部機(jī)構(gòu)的設(shè)計已向模塊化方向發(fā)展；其驅(qū)動采用交流伺服電機(jī)，向小型和高輸出方向發(fā)展；其控制裝置向小型化和智能化發(fā)展，采用高速CPU和32 位芯片、多處理器和多功能操作系統(tǒng)， 提高機(jī)器人的實時和快速響應(yīng)能力。機(jī)器人軟件的模塊化簡化了編程，發(fā)展了離線編程技術(shù)，提高了機(jī)器人控制系統(tǒng)的適應(yīng)性。

在生產(chǎn)工程系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)器人，使自動化發(fā)展為綜合柔性自動化，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化和機(jī)器人化。近年來，機(jī)器人生產(chǎn)工程系統(tǒng)獲得不斷發(fā)展。汽車工業(yè)、工程機(jī)械、建筑、電子和電機(jī)工業(yè)以及家電行業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品時，引入高級機(jī)器人技術(shù)，采用柔性自動化和智能化設(shè)備，改造原有生產(chǎn)手段，使機(jī)器人及其生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展呈上升趨勢。

3. 微型機(jī)器人開發(fā)有突破

微型機(jī)器和微型機(jī)器人為 21 世紀(jì)的尖端技術(shù)之一。我國已經(jīng)開發(fā)出手指大小的微型移動機(jī)器人，可用于進(jìn)入小型管道進(jìn)行檢查作業(yè)。預(yù)計將生產(chǎn)出毫米級大小的微型移動機(jī)器人和直徑為幾百微米的醫(yī)療機(jī)器人，可讓它們直接進(jìn)入人體器官，進(jìn)行各種疾病的診斷和治療，而不傷害人的健康。微型驅(qū)動器是開發(fā)微型機(jī)器人的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)之一。它將對精密機(jī)械加工、現(xiàn)代光學(xué)儀器、超大規(guī)模集成電路、現(xiàn)代生物工程、遺傳工程和醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)生重要影響。微型機(jī)器人在上述工程中將大有用武之地。

4. 新型機(jī)器人開發(fā)有突破

顯遠(yuǎn)或遙現(xiàn)（telepresence或telexistance），被稱為臨場感。這種技術(shù)能夠測量和估計人對預(yù)測目標(biāo)的擬人運(yùn)動和生物學(xué)狀態(tài)，顯示現(xiàn)場信息，用于設(shè)計和控制擬人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。

虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR）技術(shù)是新近研究的智能技術(shù)，它是一種對事件的現(xiàn)實性從時間和空間上進(jìn)行分解后重新組合的技術(shù)。這一技術(shù)包括三維計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、多傳感器的交互接口技術(shù)以及高清晰度的顯示技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可應(yīng)用于遙控機(jī)器人和臨場感通信等領(lǐng)域。例如，可從地球上對火星探測機(jī)器人進(jìn)行遙控操作，以采集火星表面上的土壤。

形狀記憶合金（SMA）被譽(yù)稱為智能材料。SMA 的電阻隨溫度的變化而改變，導(dǎo)致合金變形，可用來執(zhí)行驅(qū)動動作，完成傳感和驅(qū)動功能?？赡嫘螤钣洃浐辖穑≧SMA）也在微型機(jī)器人上得到了應(yīng)用。

多自主機(jī)器人系統(tǒng)（MARS）是近年來開始探索的又一項智能技術(shù)，它是在單體智能 機(jī)器發(fā)展到需要協(xié)調(diào)作業(yè)的條件下產(chǎn)生的。多個機(jī)器人具有共同的目標(biāo)，完成相互關(guān)聯(lián)的動作或作業(yè)。MARS 的作業(yè)目標(biāo)一致，信息資源共享，各個局部（分散）動作的主體在全局環(huán)境下感知、行動、受控和協(xié)調(diào)，是群控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展。在諸多新型智能技術(shù)中， 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別、檢測、控制和規(guī)劃方法的開發(fā)和應(yīng)用占有重要的地位?；趯＜蚁到y(tǒng)的機(jī)器人規(guī)劃獲得新的發(fā)展，除了用于任務(wù)規(guī)劃、裝配規(guī)劃、搬運(yùn)規(guī)劃和路徑規(guī)劃外，還用于自動抓取方面。

5. 移動機(jī)器人自主性逐步提高

近年來，對移動機(jī)器人的研究受到重視，自主式移動機(jī)器人是研究最多的一種。自主機(jī)器人能夠按照預(yù)先給出的任務(wù)指令，根據(jù)已知的地圖信息做出全局路徑規(guī)劃，并在行進(jìn)過程中，不斷感知周圍局部環(huán)境信息，自主地做出決策，引導(dǎo)自身繞開障礙物，安全行駛到達(dá)指定目標(biāo)，并執(zhí)行要求的動作與操作。移動機(jī)器人在工業(yè)和國防上具有廣泛的應(yīng)用前景，如清洗機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、巡邏機(jī)器人、防化偵察機(jī)器人、水下自主作業(yè)機(jī)器人、飛行機(jī)器人等。

四、需求與展望

（一）智能機(jī)器人發(fā)展的重點方向

首先，針對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，重點發(fā)展面向裝備制造業(yè)的 6 類機(jī)器人系統(tǒng)，包括新一代與人合作型機(jī)器人系統(tǒng)、自動導(dǎo)引機(jī)器人系統(tǒng)、焊接機(jī)器人系統(tǒng)、激光加工機(jī)器人系統(tǒng)、真空機(jī)器人系統(tǒng)、潔凈機(jī)器人系統(tǒng)等的研發(fā)。

其次，在特種機(jī)器人類別中，優(yōu)先發(fā)展旋翼飛行機(jī)器人、水下機(jī)器人、空間機(jī)器人等幾種具有先發(fā)優(yōu)勢的特種機(jī)器人。

再次，在服務(wù)機(jī)器人類別中，優(yōu)先發(fā)展面向醫(yī)療的脊柱微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)、面向康復(fù)的手部康復(fù)及行為輔助機(jī)器人系統(tǒng)、面向助殘的智能假肢機(jī)器人系統(tǒng)以及面向老年維護(hù)的家政服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)等 4 種機(jī)器人。

最后，面向工業(yè) 4.0 新型制造體系的需求，研發(fā)智能化設(shè)備與裝置、全覆蓋管控一體化網(wǎng)絡(luò)、新型數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、分布式智能控制系統(tǒng)、智能決策與管理系統(tǒng)、支撐制造產(chǎn)品全生命周期管理的信息服務(wù)平臺，研發(fā)面向航空、軍工、汽車、自動化儀表、高端電子等典型行業(yè)的基于機(jī)器人的智能化柔性裝配和制造生產(chǎn)系統(tǒng)。

具體的機(jī)器人系統(tǒng)與相關(guān)應(yīng)用行業(yè)及技術(shù)的關(guān)系如圖 1 所示。

（二）智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)

與各類機(jī)器人系統(tǒng)相對應(yīng)，我國發(fā)展智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)包括：

1. 機(jī)器人本體及關(guān)鍵零部件技術(shù)

面向未來智能機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展需求，研究開發(fā)伺服電機(jī)技術(shù)和減速機(jī)技術(shù)，研究開發(fā)新型材料（形狀記憶合金、化合物等）技術(shù)、視覺和激光等新型感知技術(shù)，為智能機(jī)器人能力的進(jìn)一步提升提供原動力。

2. 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)

面向新工業(yè)革命的需求，研發(fā)下一代工業(yè)機(jī)器人及機(jī)器人操作系統(tǒng)，在柔順機(jī)電設(shè)計技術(shù)、非結(jié)構(gòu)環(huán)境理解、實時認(rèn)知技術(shù)、人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃技術(shù)、自適應(yīng)與可重構(gòu)裝配技術(shù)、安全性技術(shù)等方面進(jìn)行技術(shù)變革，通過大數(shù)據(jù)、云計算為代表的信息技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的融合，促進(jìn)機(jī)器人綜合能力的提升，實現(xiàn)與人的緊密協(xié)作，提升制造系統(tǒng)的智能化， 滿足新工業(yè)革命對個性化制造模式的要求，其核心技術(shù)路線圖如表 1 所示。

3. 特種機(jī)器人技術(shù)

發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海洋探測技術(shù)，研發(fā)面向資源勘探、捕撈救援、環(huán)境監(jiān)測等需求的系列化海洋裝備，推動產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，提供我國在深遠(yuǎn)海國際競爭中的技術(shù)支撐與能力保障；研發(fā)國防建設(shè)急需的無人化機(jī)器人裝備，包括面向海陸空單一環(huán)境和多棲環(huán)境的無人偵查及作戰(zhàn)機(jī)器人系統(tǒng)、增強(qiáng)單兵能力的助力機(jī)器人、智能光電系統(tǒng)等；研發(fā)面向極地科考、核電站巡檢、空間科學(xué)實驗等需求的特種機(jī)器人系統(tǒng)，其核心技術(shù)路線圖如表 2 所示。

4. 服務(wù)機(jī)器人技術(shù)

研究開發(fā)可在特定環(huán)境下（如家庭、醫(yī)院、賓館等）為非專業(yè)人員提供服務(wù)的智能機(jī)器人技術(shù)。針對醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人，為了豐富傳統(tǒng)醫(yī)療康復(fù)手段、提升醫(yī)療康復(fù)水平，研究高靈巧度的操作手臂、基于醫(yī)學(xué)影像引導(dǎo)的手術(shù)操作系統(tǒng)、基于傳感器的健康數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)、定量診斷和評估系統(tǒng)、機(jī)器人行為的安全保障系統(tǒng)，研制?？菩褪中g(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、穿戴式智能假肢機(jī)器人系統(tǒng)、特殊需求人群的個性化護(hù)理機(jī)器人、人體腔道介入機(jī)器人等，其核心技術(shù)路線圖如圖 4 所示。

此外，與機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)、基礎(chǔ)教育等相關(guān)內(nèi)容也是未來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容。

5. 共融機(jī)器人技術(shù)

近幾年來，隨著世界發(fā)達(dá)國家紛紛將機(jī)器人作為國家計劃進(jìn)行了細(xì)致的梳理和規(guī)劃， 對于智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢的分析與預(yù)測在全世界得到了熱烈討論。美國于 2011年啟動的先進(jìn)制造伙伴計劃（the Advanced Manufacturing Partnership，AMP）中明確指出：“下一代機(jī)器人將與人類操作者緊密合作，為產(chǎn)業(yè)工人、健康服務(wù)者、士兵、手術(shù)醫(yī)生以及宇航員等完成復(fù)雜任務(wù)提供新的能力”，這是迄今為止國家級計劃中對下一代機(jī)器人功能內(nèi)涵的最清晰描述。歐盟在第七框架計劃（2007 — 2013）中歸納出下一代機(jī)器人的核心特征：安全、自主的“人—機(jī)器人—物理世界”的交互，并給出了其所包含的 7 方面共性關(guān)鍵技術(shù)。在 2013 年 4 月德國推出的工業(yè) 4.0 計劃中也明確指出，智能工廠、智能生產(chǎn)是第四次工業(yè)革命的主題；而這種“智能”的物理實體就是機(jī)器人，通過智能機(jī)器人、機(jī)器設(shè)備以及人之間的相互合作，提高生產(chǎn)過程的智能性。

除了上述國家級的規(guī)劃，作為傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的使用大戶、也是使用期最長的用戶， 美國通用汽車公司（GM）給出了下一代機(jī)器人的發(fā)展期望。GM 明確指出，下一代制造業(yè)的使能技術(shù)是具有人的能力的機(jī)器人。

2008 年起，中國科學(xué)院開始組織全院力量論證新一代機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向，經(jīng)過五年的調(diào)研、討論與總結(jié)，提出未來的新一代智能機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)該從更多方面模仿人，尤其是，機(jī)器人與人之間應(yīng)該更多地表現(xiàn)出一種和諧共存、優(yōu)勢互補(bǔ)的合作伙伴關(guān)系，即與人共融是新一代機(jī)器人系統(tǒng)的最本質(zhì)特征。2016 年，國家自然科學(xué)基金委發(fā)布了“共融機(jī)器人基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”重大研究計劃，旨在推動相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。

五、結(jié)束語

信息技術(shù)的快速發(fā)展，促使工業(yè)機(jī)器人必須提高運(yùn)動能力和快速編程能力，實現(xiàn)快速高精度的三點定位；人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)器人提供強(qiáng)大的“后腦”，促進(jìn)其智能水平的提高；材料科學(xué)的發(fā)展，使機(jī)器人使用人造肌肉成為可能，制成所謂“軟件機(jī)器人”，帶來機(jī)器人領(lǐng)域的革命；與腦科學(xué)的結(jié)合，可以使機(jī)器人的一些行為直接受控于人；與生命科學(xué)的結(jié)合，將產(chǎn)生類生命機(jī)器人。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的涌現(xiàn)，能夠與作業(yè)環(huán)境、人和其他機(jī)器人自然交互、自主適應(yīng)復(fù)雜動態(tài)環(huán)境并協(xié)同作業(yè)的機(jī)器人，即共融機(jī)器人的概念被提出。未來，智能機(jī)器人必將朝著共融機(jī)器人的方向發(fā)展，能與人合作的機(jī)器人將是理想的作業(yè)裝備，而與人共融的程度，將是機(jī)器人發(fā)展的一個重要坐標(biāo)。

在智能機(jī)器人蓬勃發(fā)展的同時，我們應(yīng)針對當(dāng)前智能機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，分析機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用前景，明確機(jī)器人基礎(chǔ)領(lǐng)域未來發(fā)展需求與面臨的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，尋求解決這些技術(shù)挑戰(zhàn)所需要的技術(shù)路徑與手段；橫向?qū)Ρ葒獾南嚓P(guān)發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合我國社會發(fā)展現(xiàn)狀，制定符合我國國情的智能機(jī)器人發(fā)展路線圖，為后續(xù)智能機(jī)器人研究提供系統(tǒng)、明確的發(fā)展目標(biāo)，為相關(guān)科技政策的制定提供政策建議，為相關(guān)項目的布局和規(guī)劃提供依據(jù)。