服務機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃
前言
         服務機器人技術是集機械、信息、材料、生物醫(yī)學等多學科交
叉的戰(zhàn)略性高技術，對于相關技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要的支撐和
引領作用。
          近年來，世界各國都十分重視發(fā)展服務機器人，試圖搶占這一
前沿科技的制高點。研究開發(fā)新型的服務機器人，用以替代搶險救
援人員進入消防、煤礦、地震、電力、核工業(yè)等行業(yè)中的危險環(huán)境
進行作業(yè)，輔助醫(yī)生開展微創(chuàng)手術等活動，將成為服務機器人專項
研究的重要方向。
         “ 十二五” 期間，我國服務機器人專項將始終圍繞國家安全、民
生科技和經(jīng)濟發(fā)展的重大需求，著力突破制約我國服務機器人技術
和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵技術，不斷推出更具應用價值和市場前景的產(chǎn)
品，積極探索新的投融資模式和商業(yè)模式，努力打造若干龍頭企業(yè)，
把服務機器人產(chǎn)業(yè)培育成我國未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
一、形勢與需求
          在世界范圍內(nèi)，機器人技術作為戰(zhàn)略高技術，無論推動國防軍
事、智能制造裝備、資源開發(fā)，還是發(fā)展未來服務機器人產(chǎn)業(yè)，美
國、日本、歐洲等十分重視。
          服務機器人是當今前沿高技術研究最活躍的領域之一。按照國
際機器人權威機構的定義，服務機器人是指除從事工業(yè)生產(chǎn)以外的
一大類半自主或全自主工作的機器人。它不僅著眼于感知、決策與
執(zhí)行高技術完成有益于人類的服務工作，有望培育新的戰(zhàn)略性新興
產(chǎn)業(yè)，而且具有很強的技術輻射性與帶動性，對促進智能制造裝備
發(fā)展、提高應急處理突發(fā)事件能力、發(fā)展醫(yī)療康復設備、增強軍事
國防實力等都具有十分重要的現(xiàn)實意義。
（一）現(xiàn)狀與趨勢
1 ．技術方面
         在世界范圍內(nèi)，世界各國紛紛將突破服務機器人技術、發(fā)展服
務機器人產(chǎn)業(yè)擺在本國科技發(fā)展的重要戰(zhàn)略地位。隨著信息網(wǎng)絡、
傳感器、智能控制、仿生材料等高新技術的發(fā)展，以及機電工程與
生物醫(yī)學工程等的交叉融合，使得服務機器人技術發(fā)展呈現(xiàn)三大態(tài)
勢：一是服務機器人由簡單機電一體化裝備，向以生機電一體化和
智能化等方面發(fā)展；二是以服務機器人單一作業(yè)，向服務機器人群
體交流、遠程學習和網(wǎng)絡服務等方面發(fā)展；三是服務機器人由研制
單一復雜系統(tǒng)，向將其核心技術、核心模塊嵌入于先進制造等相關
裝備方面發(fā)展。
          圍繞服務機器人有效作業(yè)、交互安全，以及環(huán)境認知等基礎性
科學問題，急待攻克關鍵技術主要集中在仿生材料與設計制造、環(huán)
境感知與智能認知、人機交互與安全控制，以及面向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的
標準化、模塊化、互換性、接口協(xié)議等方面。
在《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》中，
明確指出將服務機器人作為未來優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略高技術，并提出
“ 以服務機器人應用需求為重點，研究設計方法、制造工藝、智能
控制和應用系統(tǒng)集成等共性基礎技術”。
2 ．產(chǎn)業(yè)方面
          服務機器人領域各類熱門產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。特種作業(yè)機器人的熱
門產(chǎn)品主要有：極限作業(yè)機器人、反恐防暴機器人、應急救援機器
人、偵察機器人、作戰(zhàn)機器人以及戰(zhàn)場運輸機器人等；醫(yī)療康復機
器人的熱門產(chǎn)品主要有：微創(chuàng)外科手術機器人、血管介入機器人、
肢體康復機器人、人工耳蝸、智能假肢等；家政服務與教育娛樂機
器人的熱門產(chǎn)品主要有：清潔機器人、教育娛樂機器人、信息服務
機器人等。我國的服務機器人產(chǎn)品也嶄露頭角。我國已初步形成了
水下自主機器人、消防機器人、搜救/ 排爆機器人、仿人機器人、
醫(yī)療機器人、機器人護理床和智能輪椅、烹飪機器人等系列產(chǎn)品，
顯示出一定的市場前景。
          服務機器人的全球市場規(guī)模正在快速擴大。據(jù)國外最新權威預
測，全球個人/ 家用機器人的市場規(guī)模將由2009年的870 萬臺，增加
到2010-2013年將達到1140 萬臺；服務機器人的產(chǎn)值將由2010年的
約171 億美元，增加到2025年的517 億美元。同時，我國潛在巨大市
場急待開發(fā)?，F(xiàn)階段，我國在應對地震、洪澇災害和極端天氣，以
及礦難、火災、社會安防等公共安全事件中，對服務機器人有著重
要的需求。同時，人口老齡化趨勢加快，截至2009年底，60歲以上
的老齡人口已達1.67 億，預計到2015年，這一數(shù)字將達到2 億；殘
疾人群龐大，2006年殘疾人總數(shù)為8296萬，占人口總數(shù)的6.34% ，
有殘疾人的家庭共7000多萬戶，涉及2.6億家庭人口。此外，醫(yī)療
與教育需求旺盛，這些因素將使得我國有望形成全球最大的服務機
器人市場。
（二）主要差距和不足
目前，我國服務機器人領域的發(fā)展還存在諸多差距與不足，主
要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1 ．自主研發(fā)能力落后于世界先進水平。在前沿技術和關鍵技
        術方面，我國大多屬于跟蹤研究，缺乏創(chuàng)意理念和原創(chuàng)性成果；在
集成技術方面，我國雖可實現(xiàn)原型樣機集成，但在關鍵零部件與可
靠性方面與國外相差5-10 年；在設計制造技術方面，我國的產(chǎn)品設
計、材料與工藝技術、系統(tǒng)集成水平與國外存在較大差距。
2 ．產(chǎn)學研脫節(jié)現(xiàn)象較為嚴重。我國服務機器人的研究主要集
中在高校和少數(shù)研究所，企業(yè)新型產(chǎn)品設計制造創(chuàng)新能力有限，產(chǎn)
學研脫節(jié)現(xiàn)象較為嚴重。
3 ．創(chuàng)新體系建設尚處于起步階段。我國服務機器人在戰(zhàn)略規(guī)
劃、研發(fā)平臺、人才培養(yǎng)、標準制訂、市場培育、國際合作、財稅
金融政策扶持等創(chuàng)新體系建設的許多環(huán)節(jié)上明顯滯后，尚處于起步
階段。
（三）發(fā)展需求
          目前，服務機器人作為高端技術的集成平臺，不僅在自身產(chǎn)品
應用方面，還在技術儲備與擴散方面都發(fā)揮著重要的作用，對于提
高我國機械裝備與自動控制領域的整體技術水平，提高對公共事
務、人民生活服務質量具有重要的戰(zhàn)略意義。面對當前的發(fā)展現(xiàn)狀
與趨勢，針對我國服務機器人發(fā)展中存在的不足，“十二五” 期間，
國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對我國服務機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也提出了新的
要求。
1 ．亟待攻克一批核心關鍵技術
目前，一批核心關鍵技術無法突破，成為制約我國服務機器人
發(fā)展的主要瓶頸之一。特別是在機器人機構學、動力學、環(huán)境適應
技術等方面的研究，在驅動器、電機、減速器等關鍵部件的開發(fā)等
方面，我國亟需突破一批關鍵核心技術。只有突破了這些技術，服#p#分頁標題#e#
務機器人才能更容易適應人類生活環(huán)境，能更好地服務及輔助人類
生活和工作，更準確地執(zhí)行救援救災、野外勘探等任務。
2 ．亟待形成一批關鍵領域的核心產(chǎn)品
目前，在公共安全、醫(yī)療康復等領域，亟待開發(fā)一批先進的機
器人裝備，以提高服務能力。以公共安全領域為例，重特大火災、
礦難、地震、洪澇災害、化學危險品泄露、食品安全、供電安全等
公共安全事件，對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展構成了重大威脅。目前，亟
需研制消防、煤礦、地震、電力、核工業(yè)等行業(yè)中可替代搶險救援
人員進入危險環(huán)境，進行長時間、近距離地處置作業(yè)的專業(yè)應急救
援和安全作業(yè)服務機器人裝備，有效地減少人員傷亡，提高搶險救
援效能，滿足行業(yè)發(fā)展的迫切需求。同時，形成相關產(chǎn)品的行業(yè)標
準或測試規(guī)范，最終在相關行業(yè)實現(xiàn)列裝的應用示范，并在相關災
害事故處置中投入實戰(zhàn)應用。
3 ．亟待促進服務機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
發(fā)達國家都在大力發(fā)展服務機器人產(chǎn)業(yè)，并將服務機器人產(chǎn)業(yè)
作為新世紀拉動國民經(jīng)濟增長的重要引擎之一。在我國，隨著國民
經(jīng)濟和社會的發(fā)展，對于服務于公共安全事件處理、服務于人民醫(yī)
療健康、服務于老齡化社會康復需求等方面的要求也越來越強烈。
可以預見，服務機器人作為一種戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，必將迎來新的巨
大的發(fā)展空間。
4 ．亟待完善服務平臺與標準體系
我國的服務機器人研究工作尚處于起步階段，服務平臺和標準
體系建設都存在諸多不足。為了適應未來大規(guī)模發(fā)展服務機器人的
趨勢，降低企業(yè)參與服務機器人開發(fā)的門檻，促進服務機器人產(chǎn)業(yè)
的蓬勃發(fā)展，并在未來的市場競爭中爭得一席之地，我國亟待完善
服務機器人開發(fā)服務平臺的建設，亟待逐步構建具有自主知識產(chǎn)權
的標準體系。
二、發(fā)展思路與原則
（一）發(fā)展思路
以《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006-2020)》為指導，貫徹
落實我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十二五” 規(guī)劃綱要，結合國家高技術
研究發(fā)展計劃（863 計劃），始終圍繞國家安全、民生科技和科技
引領發(fā)展的重大需求，應對公共安全事件，適應老齡化社會，滿足
國家安全與民生科技的日益增長需求等，提供強有力的技術支撐，
把服務機器人產(chǎn)業(yè)培育成我國未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。專項將重點圍
繞“一個目標，三項突破，四大任務” 進行部署。一個目標是指培育
發(fā)展服務機器人新興產(chǎn)業(yè)，促進智能制造裝備技術發(fā)展；三項突破
是指突破工藝技術、核心部件技術和通用集成平臺技術；四大任務
是指重點發(fā)展公共安全機器人、醫(yī)療康復機器人、仿生機器人平臺
和模塊化核心部件等。
（二）基本原則
1 ．需求牽引，突出重點
面向國家安全和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在公共安全機器人方向部署一批產(chǎn)
業(yè)化與應用重點課題。
2 ．攻克關鍵，支撐產(chǎn)業(yè)
面向機器人產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，在機器人模塊化平臺和核心部件
方向支持一批技術攻關課題。
3 ．超前部署，引領發(fā)展
瞄準機器人技術前沿，在仿生機器人和醫(yī)療康復機器人方向支
持一批創(chuàng)新性課題。
三、發(fā)展目標
以國家安全、民生科技與技術引領等重大需求為牽引，實施服
務機器人重點專項計劃，開展高端仿生科技引領平臺前沿技術研
究，攻克機器人標準化、模塊化核心部件關鍵技術，研發(fā)公共安全
機器人、醫(yī)療康復機器人以及仿人機器人等典型產(chǎn)品和系統(tǒng)，推進
區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)應用試點，形成國際化高水平研發(fā)人才基地，建設自
主技術創(chuàng)新體系，培育服務機器人新興產(chǎn)業(yè)。
通過專項的實施，預期將突破重點技術方向的重要基礎理論和
核心關鍵技術，實現(xiàn)仿人、四足高端仿生平臺系統(tǒng)集成，引領服務
機器人技術發(fā)展方向；開發(fā)出5-10 種服務機器人新產(chǎn)品，形成100
項以上發(fā)明專利，建設由國際標準、國家標準、行業(yè)標準組成的服
務機器人標準體系；公共安全機器人在10個以上城市和國家重大
安全工程中進行示范應用，模塊化核心部件在國產(chǎn)工業(yè)、服務機器
人產(chǎn)品應用推廣10000 臺套以上應用，多臂復雜微創(chuàng)外科機器人應
用臨床；建立產(chǎn)學研用結合的服務機器人技術研發(fā)基地與孵化平
臺，培養(yǎng)與吸引國際一流水平領軍人才。
四、重點任務
服務機器人重點專項的重點布局立足在服務于國家安全與裝
備、服務于國家民生科技、服務于未來引領科技平臺?？萍佳邪l(fā)方
向的重點布局在重大前沿技術與原理創(chuàng)新、重大核心關鍵技術攻
關、重大產(chǎn)業(yè)技術支撐。將重點圍繞以下幾方面的任務進行部署。
（一）開展前沿高技術探索研究
前沿高技術的探索研究是推動機器人技術不斷向前發(fā)展主要
動力，主要包括：仿生材料與結構一體化設計、執(zhí)行機構與驅動器
一體化設計，非結構環(huán)境下的動力學與智能控制，精密微/ 納操作，
生機電激勵與控制，多自由度靈巧操作，非結構環(huán)境認知與導航規(guī)
劃，故障自診斷與自修復，人類情感與運動感知理解，人類語義識
別與提取，記憶和智能推理，多模式人機交互，多機器人協(xié)同作業(yè)，
集成設計軟件等。
（二）開展產(chǎn)業(yè)共性關鍵技術研究
產(chǎn)業(yè)化關鍵技術是推動服務機器人實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要力量，主
要包括：產(chǎn)品創(chuàng)意與性能優(yōu)化設計技術，模塊化/ 標準化體系結構
設計技術，標準化、模塊化、高性能、低成本的執(zhí)行機構、傳感器、
驅動器、控制器等核心零部件制造技術，高功率密度能源動力技術，
信息識別與宜人化人機交互技術，人機共存安全技術，系統(tǒng)集成與
應用技術，性能測試規(guī)范與維護技術等。
（三）推進國家公共安全領域的應用
          圍繞國家公共安全領域的重大需求，專項重點推進以下相關機
器人技術的研究開發(fā)：安全與救災服務機器人（如：面向地震、火
災、水災等的救災機器人，反恐排爆機器人，危險搬運與維護檢修
機器人等），能源維護服務機器人（如：核電站監(jiān)測、缺陷修復、
拆裝、救援等遙控機器人、電力巡線檢測與檢修機器人、電站安全
監(jiān)控機器人等），軍民兩用服務機器人（如：大型高速全地域越野
移動機器人平臺，大型變結構?？蘸叫衅髌脚_，核生化防護與作業(yè)
機器人平臺）等。
（四）推進國家民生科技領域應用
圍繞人工器官，將重點開發(fā)人工視覺、人工耳蝸、人工心臟、
智能假肢等；圍繞醫(yī)療康復，將重點開發(fā)微創(chuàng)外科機器人、精密血
管介入機器人、肢系統(tǒng)體康復訓練系統(tǒng)、重大疾病預警及診斷微系
統(tǒng)等；圍繞家政服務，將重點開發(fā)輔助高齡老人與殘障人移動護理
監(jiān)控機器人、家庭生活清潔機器人、教育娛樂機器人、兩輪自平衡
電動代步車等機器人。
（五）推進新興技術領域的探索#p#分頁標題#e#
圍繞高端仿生技術，將重點開發(fā)仿人形機器人、高負載高穩(wěn)定
高速機動仿生騾子、適應多環(huán)境的自變形模塊化機器人等；圍繞微
納系統(tǒng)技術，將重點開發(fā)介入人體或血管的微納米機器人、腦生肌
電認知與智能假肢控制技術等；圍繞模塊標準化平臺技術，將重點
研究模塊標準化體系結構，開源機器人控制與軟件系統(tǒng)，模塊化互
換性功能部件（傳感器、驅動器、控制器等），接口協(xié)議等。
（六）大力培育產(chǎn)業(yè)試點
緊密結合地方經(jīng)濟發(fā)展，建立以企業(yè)為主體、產(chǎn)學研聯(lián)合的技
術創(chuàng)新聯(lián)盟，支持服務機器人區(qū)域性產(chǎn)業(yè)和技術的建設，加強具有
自主知識產(chǎn)權的民營企業(yè)的支持力度，鼓勵優(yōu)勢企業(yè)的品牌運作和
資本運作。接納全球服務機器人產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉移，通過
對國際先進研發(fā)技術、創(chuàng)意理念和運營模式的消化吸收，帶動本土
中小企業(yè)集群的跨越式發(fā)展，促進我國服務機器人產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步增
長。以市場為導向，以企業(yè)為主體，以規(guī)模化應用為目標，建立重
點產(chǎn)業(yè)園區(qū)和應用示范區(qū)；實施應用示范工程，引入風險投資，推
進服務機器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
（七）加強研發(fā)服務平臺建設
建立高層次技術研發(fā)平臺，攻克關鍵核心技術，建立高層次研
發(fā)平臺，加大對服務機器人基礎技術研發(fā)的支持力度。建立公共服
務平臺，攻克應用技術和產(chǎn)業(yè)化技術，建立服務機器人標準化、模
塊化等共享技術公共服務平臺，通過創(chuàng)新產(chǎn)學研聯(lián)合機制和示范應
用，推進成熟技術的產(chǎn)業(yè)化進程。
（八）推進自主標準體系建設
加快推進具有自主知識產(chǎn)權的行業(yè)標準體系建設，重點建立若
干服務機器人硬件接口標準、軟件接口協(xié)議標準以及安全使用標
準，初步形成針對這些行業(yè)的服務機器人標準體系。以“ 國際標準
和自主知識產(chǎn)權標準相結合” 的原則，優(yōu)先研究和制訂服務機器人
基礎標準和安全標準，初步建立擁有自主知識產(chǎn)權的服務機器人標
準體系，鼓勵企業(yè)和科研院所參與國際標準的制訂，為推進服務機
器人產(chǎn)品走向國際市場奠定基礎。
（九）培養(yǎng)高素質人才
建立服務機器人領域科研人才專家?guī)欤⒔∪諜C器人科
技人才激勵機制，優(yōu)化創(chuàng)新人才成長環(huán)境，著力培養(yǎng)一批高水平科
研帶頭人。引進高層次人才。加大對留學人才回國的資助力度，提
高從事服務機器人研究與開發(fā)領軍人才引進的支持力度，引進和培
養(yǎng)能夠承擔服務機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大項目的高層次人才和創(chuàng)新團
隊。
五、保障措施
（一）加強服務機器人戰(zhàn)略研究
制訂中長期發(fā)展規(guī)劃，開展發(fā)展戰(zhàn)略研究，是使服務機器人得
到持續(xù)和滾動研究的重要保障。我國在國家科技發(fā)展綱要中，也明
確了大力發(fā)展機器人技術。要將服務機器人的戰(zhàn)略研究作為一項重
要的科研工作，通過啟動專項加以實施，結合我國的科技需求和未
來發(fā)展及時調整研究重點和研究方向，還要建立科學有效的科技評
價體系和評價標準，使服務機器人技術真正起到科技引領作用以及
為國民生產(chǎn)服務提供保障。
（二）積極建設服務機器人公共科技平臺
通過建設服務機器人公共科技平臺，有利于降低企業(yè)和院所進
入機器人科研開發(fā)領域的門檻，是保障我國服務機器人研發(fā)的重要
措施之一。為確保專項規(guī)劃的順利實施，將重點建立仿生機器人的
研究及演示平臺，醫(yī)療康復機器人臨床測試和應用平臺，機器人開
源軟件設計與服務平臺及機器人關鍵核心部件的測試及技術評價
平臺等。
（三）完善政產(chǎn)學研用相結合的體制機制
充分發(fā)揮政府部門宏觀管理與政策引導作用，不斷完善統(tǒng)籌協(xié)
調機制，加強政府部門、科研機構和企業(yè)在管理、數(shù)據(jù)共享、聯(lián)合
行動等方面的協(xié)調，構建跨部門交流合作與協(xié)調配合的平臺。始終
堅持企業(yè)是技術創(chuàng)新主體的原則，發(fā)揮企業(yè)在研發(fā)服務機器人方面
的積極作用，形成機器人技術的政產(chǎn)學研用的一體化技術與應用聯(lián)
盟，加速推動機器人技術及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
（四）發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群促進成果轉化
充分發(fā)揮國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、國家級高新技術產(chǎn)業(yè)化基
地的作用，推進服務機器人重點專項的落實，加快成果產(chǎn)業(yè)化，著
力培育核心競爭力。實施創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群建設工程，圍繞重點專項
確定的主要目標，科學確定集群建設的重點方向，合理選擇技術路
徑和產(chǎn)業(yè)路線，采取有效措施，促進產(chǎn)業(yè)集群的形成和創(chuàng)新發(fā)展。