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    服务机器人技术是集机械、信息、材料、生物医学等多学科交叉的战略性高技术，对于相关技术与产业的发展起着重要的支撑和 引领作用。

    近年来，世界各国都十分重视发展服务机器人，试图抢占这一 前沿科技的制高点。研究开发新型的服务机器人，用以替代抢险救援人员进入消防、煤矿、地震、电力、核工业等行业中的危险环境 进行作业，辅助医生开展微创手术等活动，将成为服务机器人专项 研究的重要方向。

    “十二五”期间，我国服务机器人专项将始终围绕国家安全、民 生科技和经济发展的重大需求，着力突破制约我国服务机器人技术 和产业发展的关键技术，不断推出更具应用价值和市场前景的产 品，积极探索新的投融资模式和商业模式，努力打造若干龙头企业， 把服务机器人产业培育成我国未来战略性新兴产业。

一、形势与需求

    在世界范围内，机器人技术作为战略高技术，无论推动国防军事、智能制造装备、资源开发，还是发展未来服务机器人产业，美 国、日本、欧洲等十分重视。

    服务机器人是当今前沿高技术研究最活跃的领域之一。按照国 际机器人权威机构的定义，服务机器人是指除从事工业生产以外的 一大类半自主或全自主工作的机器人。它不仅着眼于感知、决策与 执行高技术完成有益于人类的服务工作，有望培育新的战略性新兴 产业，而且具有很强的技术辐射性与带动性，对促进智能制造装备 发展、提高应急处理突发事件能力、发展医疗康复设备、增强军事 国防实力等都具有十分重要的现实意义。

（一）现状与趋势

1．技术方面 在世界范围内，世界各国纷纷将突破服务机器人技术、发展服务机器人产业摆在本国科技发展的重要战略地位。随着信息网络、 传感器、智能控制、仿生材料等高新技术的发展，以及机电工程与 生物医学工程等的交叉融合，使得服务机器人技术发展呈现三大态 势：一是服务机器人由简单机电一体化装备，向以生机电一体化和 智能化等方面发展；二是以服务机器人单一作业，向服务机器人群体交流、远程学习和网络服务等方面发展；三是服务机器人由研制单一复杂系统，向将其核心技术、核心模块嵌入于先进制造等相关装备方面发展。

围绕服务机器人有效作业、交互安全，以及环境认知等基础性 科学问题，急待攻克关键技术主要集中在仿生材料与设计制造、环 境感知与智能认知、人机交互与安全控制，以及面向产业化发展的标准化、模块化、互换性、接口协议等方面。

在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》中， 明确指出将服务机器人作为未来优先发展的战略高技术，并提出 “以服务机器人应用需求为重点，研究设计方法、制造工艺、智能 控制和应用系统集成等共性基础技术”。

2．产业方面 服务机器人领域各类热门产品不断涌现。特种作业机器人的热门产品主要有：极限作业机器人、反恐防暴机器人、应急救援机器 人、侦察机器人、作战机器人以及战场运输机器人等；医疗康复机 器人的热门产品主要有：微创外科手术机器人、血管介入机器人、 肢体康复机器人、人工耳蜗、智能假肢等；家政服务与教育娱乐机器人的热门产品主要有：清洁机器人、教育娱乐机器人、信息服务 机器人等。我国的服务机器人产品也崭露头角。我国已初步形成了 水下自主机器人、消防机器人、搜救/排爆机器人、仿人机器人、 医疗机器人、机器人护理床和智能轮椅、烹饪机器人等系列产品， 显示出一定的市场前景。

服务机器人的全球市场规模正在快速扩大。据国外最新权威预测，全球个人/家用机器人的市场规模将由2009年的870万台，增加到2010-2013年将达到1140万台；服务机器人的产值将由2010年的 约171亿美元，增加到2025年的517亿美元。同时，我国潜在巨大市 场急待开发。现阶段，我国在应对地震、洪涝灾害和极端天气，以 及矿难、火灾、社会安防等公共安全事件中，对服务机器人有着重 要的需求。同时，人口老龄化趋势加快，截至2009年底，60岁以上 的老龄人口已达1.67亿，预计到2015年，这一数字将达到2亿；残 疾人群庞大，2006年残疾人总数为8296万，占人口总数的6.34%， 有残疾人的家庭共7000多万户，涉及2.6亿家庭人口。此外，医疗 与教育需求旺盛，这些因素将使得我国有望形成全球最大的服务机 器人市场。

（二）主要差距和不足 目前，我国服务机器人领域的发展还存在诸多差距与不足，主要表现在以下几个方面：

1．自主研发能力落后于世界先进水平。在前沿技术和关键技 术方面，我国大多属于跟踪研究，缺乏创意理念和原创性成果；在 集成技术方面，我国虽可实现原型样机集成，但在关键零部件与可 靠性方面与国外相差5-10年；在设计制造技术方面，我国的产品设 计、材料与工艺技术、系统集成水平与国外存在较大差距。

2．产学研脱节现象较为严重。我国服务机器人的研究主要集 中在高校和少数研究所，企业新型产品设计制造创新能力有限，产学研脱节现象较为严重。

3．创新体系建设尚处于起步阶段。我国服务机器人在战略规 划、研发平台、人才培养、标准制订、市场培育、国际合作、财税 金融政策扶持等创新体系建设的许多环节上明显滞后，尚处于起步 阶段。

（三）发展需求 目前，服务机器人作为高端技术的集成平台，不仅在自身产品应用方面，还在技术储备与扩散方面都发挥着重要的作用，对于提 高我国机械装备与自动控制领域的整体技术水平，提高对公共事 务、人民生活服务质量具有重要的战略意义。面对当前的发展现状 与趋势，针对我国服务机器人发展中存在的不足，“十二五”期间， 国民经济和社会发展对我国服务机器人产业的发展也提出了新的 要求。

1．亟待攻克一批核心关键技术 目前，一批核心关键技术无法突破，成为制约我国服务机器人发展的主要瓶颈之一。特别是在机器人机构学、动力学、环境适应 技术等方面的研究，在驱动器、电机、减速器等关键部件的开发等 方面，我国亟需突破一批关键核心技术。只有突破了这些技术，服 务机器人才能更容易适应人类生活环境，能更好地服务及辅助人类 生活和工作，更准确地执行救援救灾、野外勘探等任务。

2．亟待形成一批关键领域的核心产品

目前，在公共安全、医疗康复等领域，亟待开发一批先进的机器人装备，以提高服务能力。以公共安全领域为例，重特大火灾、 矿难、地震、洪涝灾害、化学危险品泄露、食品安全、供电安全等 公共安全事件，对社会稳定和经济发展构成了重大威胁。目前，亟 需研制消防、煤矿、地震、电力、核工业等行业中可替代抢险救援 人员进入危险环境，进行长时间、近距离地处置作业的专业应急救 援和安全作业服务机器人装备，有效地减少人员伤亡，提高抢险救 援效能，满足行业发展的迫切需求。同时，形成相关产品的行业标 准或测试规范，最终在相关行业实现列装的应用示范，并在相关灾 害事故处置中投入实战应用。

3．亟待促进服务机器人产业的发展 发达国家都在大力发展服务机器人产业，并将服务机器人产业作为新世纪拉动国民经济增长的重要引擎之一。在我国，随着国民 经济和社会的发展，对于服务于公共安全事件处理、服务于人民医 疗健康、服务于老龄化社会康复需求等方面的要求也越来越强烈。 可以预见，服务机器人作为一种战略性新兴产业，必将迎来新的巨 大的发展空间。

4．亟待完善服务平台与标准体系 我国的服务机器人研究工作尚处于起步阶段，服务平台和标准体系建设都存在诸多不足。为了适应未来大规模发展服务机器人的 趋势，降低企业参与服务机器人开发的门槛，促进服务机器人产业的蓬勃发展，并在未来的市场竞争中争得一席之地，我国亟待完善服务机器人开发服务平台的建设，亟待逐步构建具有自主知识产权 的标准体系。

二、发展思路与原则

（一）发展思路

以《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》为指导，贯彻 落实我国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要，结合国家高技术 研究发展计划（863 计划），始终围绕国家安全、民生科技和科技 引领发展的重大需求，应对公共安全事件，适应老龄化社会，满足 国家安全与民生科技的日益增长需求等，提供强有力的技术支撑， 把服务机器人产业培育成我国未来战略性新兴产业。专项将重点围 绕“一个目标，三项突破，四大任务”进行部署。一个目标是指培育 发展服务机器人新兴产业，促进智能制造装备技术发展；三项突破 是指突破工艺技术、核心部件技术和通用集成平台技术；四大任务 是指重点发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件等。

（二）基本原则

1．需求牵引，突出重点 面向国家安全和产业发展，在公共安全机器人方向部署一批产业化与应用重点课题。

2．攻克关键，支撑产业

面向机器人产业可持续发展，在机器人模块化平台和核心部件

方向支持一批技术攻关课题。

3．超前部署，引领发展 瞄准机器人技术前沿，在仿生机器人和医疗康复机器人方向支持一批创新性课题。 三、发展目标 以国家安全、民生科技与技术引领等重大需求为牵引，实施服务机器人重点专项计划，开展高端仿生科技引领平台前沿技术研 究，攻克机器人标准化、模块化核心部件关键技术，研发公共安全 机器人、医疗康复机器人以及仿人机器人等典型产品和系统，推进 区域经济产业应用试点，形成国际化高水平研发人才基地，建设自 主技术创新体系，培育服务机器人新兴产业。

通过专项的实施，预期将突破重点技术方向的重要基础理论和 核心关键技术，实现仿人、四足高端仿生平台系统集成，引领服务 机器人技术发展方向；开发出 5-10 种服务机器人新产品，形成 100 项以上发明专利，建设由国际标准、国家标准、行业标准组成的服 务机器人标准体系；公共安全机器人在 10 个以上城市和国家重大 安全工程中进行示范应用，模块化核心部件在国产工业、服务机器 人产品应用推广 10000 台套以上应用，多臂复杂微创外科机器人应 用临床；建立产学研用结合的服务机器人技术研发基地与孵化平 台，培养与吸引国际一流水平领军人才。

三、发展目标

    以国家安全、民生科技与技术引领等重大需求为牵引，实施服务机器人重点专项计划，开展高端仿生科技引领平台前沿技术研究，攻克机器人标准化、模块化核心部件关键技术，研发公共安全机器人、医疗康复机器人以及仿人机器人等典型产品和系统，推进区域经济产业应用试点，形成国际化高水平研发人才基地，建设自主技术创新体系，培育服务机器人新兴产业。

    通过专项的实施，预期将突破重点技术方向的重要基础理论和核心关键技术，实现仿人、四足高端仿生平台系统集成，引领服务机器人技术发展方向；开发出5-10 种服务机器人新产品，形成100项以上发明专利，建设由国际标准、国家标准、行业标准组成的服务机器人标准体系；公共安全机器人在10 个以上城市和国家重大安全工程中进行示范应用，模块化核心部件在国产工业、服务机器人产品应用推广10000 台套以上应用，多臂复杂微创外科机器人应用临床；建立产学研用结合的服务机器人技术研发基地与孵化平台，培养与吸引国际一流水平领军人才。

四、重点任务

服务机器人重点专项的重点布局立足在服务于国家安全与装 备、服务于国家民生科技、服务于未来引领科技平台。科技研发方 向的重点布局在重大前沿技术与原理创新、重大核心关键技术攻 关、重大产业技术支撑。将重点围绕以下几方面的任务进行部署。

（一）开展前沿高技术探索研究 前沿高技术的探索研究是推动机器人技术不断向前发展主要动力，主要包括：仿生材料与结构一体化设计、执行机构与驱动器一体化设计，非结构环境下的动力学与智能控制，精密微/纳操作， 生机电激励与控制，多自由度灵巧操作，非结构环境认知与导航规 划，故障自诊断与自修复，人类情感与运动感知理解，人类语义识 别与提取，记忆和智能推理，多模式人机交互，多机器人协同作业， 集成设计软件等。

（二）开展产业共性关键技术研究 产业化关键技术是推动服务机器人实现产业化的重要力量，主要包括：产品创意与性能优化设计技术，模块化/标准化体系结构 设计技术，标准化、模块化、高性能、低成本的执行机构、传感器、 驱动器、控制器等核心零部件制造技术，高功率密度能源动力技术， 信息识别与宜人化人机交互技术，人机共存安全技术，系统集成与 应用技术，性能测试规范与维护技术等。

（三）推进国家公共安全领域的应用

围绕国家公共安全领域的重大需求，专项重点推进以下相关机器人技术的研究开发：安全与救灾服务机器人（如：面向地震、火 灾、水灾等的救灾机器人，反恐排爆机器人，危险搬运与维护检修 机器人等），能源维护服务机器人（如：核电站监测、缺陷修复、 拆装、救援等遥控机器人、电力巡线检测与检修机器人、电站安全 监控机器人等），军民两用服务机器人（如：大型高速全地域越野移动机器人平台，大型变结构海空航行器平台，核生化防护与作业机器人平台）等。

（四）推进国家民生科技领域应用 围绕人工器官，将重点开发人工视觉、人工耳蜗、人工心脏、智能假肢等；围绕医疗康复，将重点开发微创外科机器人、精密血 管介入机器人、肢系统体康复训练系统、重大疾病预警及诊断微系 统等；围绕家政服务，将重点开发辅助高龄老人与残障人移动护理 监控机器人、家庭生活清洁机器人、教育娱乐机器人、两轮自平衡 电动代步车等机器人。

（五）推进新兴技术领域的探索 围绕高端仿生技术，将重点开发仿人形机器人、高负载高稳定高速机动仿生骡子、适应多环境的自变形模块化机器人等；围绕微 纳系统技术，将重点开发介入人体或血管的微纳米机器人、脑生肌 电认知与智能假肢控制技术等；围绕模块标准化平台技术，将重点 研究模块标准化体系结构，开源机器人控制与软件系统，模块化互换性功能部件（传感器、驱动器、控制器等），接口协议等。

（六）大力培育产业试点 紧密结合地方经济发展，建立以企业为主体、产学研联合的技术创新联盟，支持服务机器人区域性产业和技术的建设，加强具有 自主知识产权的民营企业的支持力度，鼓励优势企业的品牌运作和 资本运作。接纳全球服务机器人产业链龙头企业的产业转移，通过 对国际先进研发技术、创意理念和运营模式的消化吸收，带动本土 中小企业集群的跨越式发展，促进我国服务机器人产业的稳步增 长。以市场为导向，以企业为主体，以规模化应用为目标，建立重 点产业园区和应用示范区；实施应用示范工程，引入风险投资，推 进服务机器人产业快速发展。

（七）加强研发服务平台建设 建立高层次技术研发平台，攻克关键核心技术，建立高层次研发平台，加大对服务机器人基础技术研发的支持力度。建立公共服 务平台，攻克应用技术和产业化技术，建立服务机器人标准化、模 块化等共享技术公共服务平台，通过创新产学研联合机制和示范应 用，推进成熟技术的产业化进程。

（八）推进自主标准体系建设 加快推进具有自主知识产权的行业标准体系建设，重点建立若干服务机器人硬件接口标准、软件接口协议标准以及安全使用标 准，初步形成针对这些行业的服务机器人标准体系。以“国际标准和自主知识产权标准相结合”的原则，优先研究和制订服务机器人基础标准和安全标准，初步建立拥有自主知识产权的服务机器人标 准体系，鼓励企业和科研院所参与国际标准的制订，为推进服务机 器人产品走向国际市场奠定基础。

（九）培养高素质人才 建立服务机器人领域科研人才专家库，建立健全服务机器人科技人才激励机制，优化创新人才成长环境，着力培养一批高水平科研带头人。引进高层次人才。加大对留学人才回国的资助力度，提 高从事服务机器人研究与开发领军人才引进的支持力度，引进和培 养能够承担服务机器人产业发展重大项目的高层次人才和创新团 队。

五、保障措施

（一）加强服务机器人战略研究 制订中长期发展规划，开展发展战略研究，是使服务机器人得到持续和滚动研究的重要保障。我国在国家科技发展纲要中，也明 确了大力发展机器人技术。要将服务机器人的战略研究作为一项重 要的科研工作，通过启动专项加以实施，结合我国的科技需求和未 来发展及时调整研究重点和研究方向，还要建立科学有效的科技评 价体系和评价标准，使服务机器人技术真正起到科技引领作用以及 为国民生产服务提供保障。

（二）积极建设服务机器人公共科技平台

通过建设服务机器人公共科技平台，有利于降低企业和院所进入机器人科研开发领域的门槛，是保障我国服务机器人研发的重要 措施之一。为确保专项规划的顺利实施，将重点建立仿生机器人的 研究及演示平台，医疗康复机器人临床测试和应用平台，机器人开 源软件设计与服务平台及机器人关键核心部件的测试及技术评价 平台等。

（三）完善政产学研用相结合的体制机制 充分发挥政府部门宏观管理与政策引导作用，不断完善统筹协调机制，加强政府部门、科研机构和企业在管理、数据共享、联合 行动等方面的协调，构建跨部门交流合作与协调配合的平台。始终 坚持企业是技术创新主体的原则，发挥企业在研发服务机器人方面 的积极作用，形成机器人技术的政产学研用的一体化技术与应用联 盟，加速推动机器人技术及其产业化的发展。

（四）发展产业集群促进成果转化 充分发挥国家高新技术产业开发区、国家级高新技术产业化基地的作用，推进服务机器人重点专项的落实，加快成果产业化，着 力培育核心竞争力。实施创新型产业集群建设工程，围绕重点专项 确定的主要目标，科学确定集群建设的重点方向，合理选择技术路 径和产业路线，采取有效措施，促进产业集群的形成和创新发展。

【专题：十二五规划】