机器人时代，来了！

　　机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，不仅在制造业正在替代工人，还将在军事、侦察、服务、娱乐等领域超越人类，毫无疑问，机器人大军正大步走入我们的生活。

　　近两年，随着中国人口红利下降，劳动力价格上升，机器人不仅在制造业正在替代工人，还将在军事、侦察、服务、娱乐等领域超越人类。以Google收购的波士顿动力学公司(Boston Dynamics)设计的一款机器狗LS3为例，它可以在24小时不进行补给的情况下，携带181公斤负载行进32.2公里，还能在树林、岩石地、障碍物和城区等复杂地形中跟随士兵行动。另外，用于侦察的无人飞机、无人汽车，用于陪护的机器人，用于孩子教育和娱乐的机器人，用于清洁的家庭机器人……“钢铁侠”已不仅存在于科幻电影中，机器人大军正走入我们的生活。

　　机器人专家从机器人应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和服务机器人。工业机器人根据用途不同，大致可以分为焊接机器人、搬运机器人、喷漆机器人、涂胶机器人、装配机器人、码垛机器人、切割机器人、自动牵引车（AGV）机器人、净室机器人等。而服务机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，主要包括个人/家用服务机器人和专业服务机器人。

　　服务机器人——全球PR（Personal Robot）时代

　　根据国际机器人联盟的定义，服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务机器人的定位就是服务。

　　服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。其中，个人/家用机器人主要包括：家庭作业机器人、娱乐休闲机器人、残障辅助机器人、住宅安全和监视机器人等；专业服务机器人主要包括：场地机器人、专业清洁机器人、医用机器人、物流用途机器人、检查和维护保养机器人、建筑机器人、水下机器人，以及国防、营救和安全应用机器人等等。

　　数据显示，目前世界上至少有48个国家在发展机器人，其中25个国家已涉足服务型机器人开发。在日本、北美和欧洲，迄今已有7种类型计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应用。目前美国正在致力于将为军队伤病员开发的机器人假肢和小型无人侦察直升机等技术转为民用，欧盟最近启动全球最大民用机器人研发项目，到2020年将投入28亿欧元研发用于医疗、护理、家务、农业和运输等领域的机器人。在服务机器人领域处于发展前列的国家中，西方国家以美国、德国和法国为代表，亚洲以日本和韩国为代表。

　　根据IFR2013年世界服务机器人统计报告，服务机器人2012年总销量为301.6万台，总销售额为46.2亿美元。其中个人/家用服务机器人销量为300万台，环比上升20%，总销售额为12亿美元；专业服务机器人2012年总销量为16067台，环比增长2%，销售额为34.2亿美元。

　　IFR报告预期，从2013年到2016年，全球工业机器人市场将以年均6%的速度增长，中国是这一增长趋势的领跑者，年均增长率达15%。根据markets and markets的报告，2011年全球服务机器人市场规模为183.9亿美元，到2012年增长到207.3亿美元，2012—2017年全球服务机器人市场规模复合增速将达到17.4%，到2017年达到461.8亿美元。IFR预测2013—2016年家用机器人销量将达220万个。

　　智能服务机器人是未来各国经济发展的有力支柱之一，我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》把智能服务机器人列为未来15年重点发展的前沿技术，并于2012年制定了《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》支持行业发展。

　　我国的服务机器人市场从2005年前后才开始初具规模，但我国在服务机器人领域的研发与日本、美国等国家相比起步较晚，与发达国家的绝对差距还比较大，但相对于工业机器人而言则差距较小。因为服务一般都要结合特定市场进行开发，本土企业更容易结合特定的环境和文化进行开发，占据良好的市场定位，从而保持一定的竞争优势；另一方面，外国的服务机器人公司也属于新兴产业，大部分成立的时间还比较短，因而我国的服务机器人产业面临着比较大的机遇和可发展空间。

　　医用机器人——第三代外科手术时代

　　医用机器人是一种智能型服务机器人，它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。随着发达国家进入老龄化，医疗、护理和康复的需求增加，同时由于人们对生活品质追求的提高，使得医疗不管在质上还是在量上都必须满足更高水准的要求。另一方面，医护人力相对缺乏，医用机器人作为新兴医护手段具有巨大的发展潜力。

　　医用机器人是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。根据IFR的分类，医用机器人归属于专业服务机器人，其自身可以分为四个类别，诊断机器人、外科手术辅助机器人、康复机器人及其他。

　　医用机器人用途主要为用于伤病员的手术、救援、转运和康复，是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。尤其是外科手术机器人，医生透过它所提供的灵巧操控、精准定位以及术前规划，可以使得病患手术伤口减小、术后迅速恢复正常生活等，达到精准性和微创性两大优点。

　　目前，全世界已有33个国家、800多家医院成功开展了60多万例机器人手术，手术种类涵盖泌尿外科、妇产科、心脏外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、耳鼻喉科等学科。

　　根据国际机器人联盟2013年的机器人统计报告，2012年全球医用机器人销量为1308台，同比增长20%，占全部专业服务机器人销量的8%，市场规模约为60亿美元。其中外科手术辅助机器人销量为1053台，环比上升6%，总销售额达14.95亿美元，占医用机器人销售额的44%。医用机器人是单位价值最高的专业服务机器人，每台医用机器人（包括附件和零部件）售价可达150万美元。

　　虽然当前医用机器人普及率还很低，并且安装的大部分是发达国家，但摩根近期的一个调查数据表明，美国的外科医生们认为未来3—5年里医用机器人在手术中的使用率会迅速上升到一个比较高的层次，约占50%，医用机器人市场潜力巨大。IFR预测在未来的4年里，医疗机器人会以每年19%的速度增长，2016年全球市场规模估计会增长到119亿美元。

　　医用机器人在我国还处于整体技术水平低下发展缓慢的阶段，与发达国家差距巨大，缺乏研究医用机器人的人才和技术，我国目前还没有成型的规模化医用机器人产品。而另一方面，我国医生和护士人数相对于人口基数比例较小，每千人的护士仅为世界人均量的0.46，仅为日本的0.4，美国的0.15；我国每千人的医生人数仅为日本的0.79，德国的一半。因而医护人员的不足引起的供需矛盾使得医用机器人的发展具有更多的动力。

　　在这些驱动因素的促进下，我国未来的医用机器人发展市场巨大，根据IFR预测，2013至2016年4年里医疗机器人会以每年19%的速度增长，2016年全球市场规模估计会增长到119亿美元。而中国会达到0.97亿美元的市场规模。

　　家庭智能机器人——智能物联网时代家庭的核心终端

　　家庭智能机器人是指为人类服务的智能机器人，主要从事家庭服务，包括维护、保养、修理、运输、清洗、监护等工作，家庭智能机器人被定位为智能物联网时代中家庭物联网的核心信息中枢，具有人性化交互、运动化控制和组件化成长的特性。按照应用范围和用途的不同，家庭智能机器人分为电器机器人、娱乐机器人、厨师机器人、搬运机器人、不动机器人、移动助理机器人和类人机器人。

　　家用智能机器人被认为是未来最具发展潜力的新兴产业之一，美国研究公司(ABI Research)统计，2012年全球消费的智能家庭机器人产品总额已经达到16亿美元。IFR预测2013—2016年智能家庭机器人销量将达到2200万台。其中家用机器人销量估计为155万台，销售额达56亿美元；娱乐机器人为350万台；教育类机器人300万台。随着相互学习与共享知识云机器人技术获得重大突破，小型家庭用辅助机器人大幅度降低生产成本，将在2020年之前形成至少累计416亿美元的新兴市场。世界经济增长引擎即将由IT进入RT（Robotics technology）时代。

　　日本是世界上机器人开发和研究最发达的国家之一，2010年家庭智能机器人产量为4万台，约占全世界50%；韩国也在积极开发家用机器人，2010年个人服务用机器人产值为1717亿韩元，韩国政府计划到2020年让每个韩国家庭都拥有一个能做家务的机器人。而中国家用智能机器人产业规模尚未形成，缺乏大型支柱企业，也没有形成有影响力的品牌，仅占全球机器人市场的4.5%。目前的状况是，中国家用智能机器人的电机、驱动器、减速器等关键部件主要靠进口，国产性能较差。

　　家庭清洁机器人是指能够进行家庭家务自动智能清洁的机器人，是集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体的机器人。目前主要分为两个分类，一种是扫地机器人，一种是拖地机器人（包括干洗和湿洗）。

　　随着国内生活水平的提高，扫地机器人逐步进入中国。但扫地机器人在我国渗透率低下，有部分企业已经涉足扫地机器人的研发设计和销售，但生产规模小，市场潜力还未得到开发。

　　我国目前家庭服务机器人年销售额已经近10亿，但产品渗透率较低，沿海城市刚达到5%，内地城市为0.4%，而美国家庭已经达到16%。扫地机器人渗透率低下的一大原因是价格相对而言比较昂贵，农村家庭和许多城市家庭还消费不起，但可估计，随着生活水平的继续提高，扫地机器人的渗透率会慢慢提高。iRobot2013年在中国市场的家用清洁机器人销售额增幅大于3倍，刚公布的2014年上半年年报显示，受中国需求的强劲拉动iRobot在亚太地区清洁机器人销售增幅高达18%。在中国这个高速发展的人口大国，可预计，未来家用智能机器人的市场规模巨大。

　　军用机器人——21世纪战争的核心武器军事机器人

　　(military robot)是一种用于完成以往由人员承担军事任务的自主式、半自主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标，以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化武器装备，为了军事目的而研制出来的自动机器人。

　　军事机器人相比传统的军人有着以下优点：

　　军事机器人可以在毒气、冲击波、热辐射袭击等极为恶劣的环境下继续工作，而人类有着明显承受上限；军事机器人不会感觉到疼痛，具有很强的战场生存能力；军事机器人没有人类所特有的恐惧等心理，可以严格地服从命令听从指挥，有利于对武力的掌控。

　　军事机器人从60年代开始研制，至今已经有了三代的演进。第一代的机器人是“遥控操作器”，第二代机器人是按事先编好的程序，自动重复完成某种操作，第三代机器人是智能机器人，它能利用各种传感器获取环境信息，然后利用智能技术进行识别、理解、推理并最后做出规划决策，是一种能通过自主行动实现预定目标的高级机器人。

　　目前世界各国军用机器人已达上百种之多，主要应用于侦察、排雷、防化、进攻、防御以及保障等各个领域。无人化、机器人兵器是高技术领域中多学科交叉的技术结晶，包括微电子、光电子、纳米、微机电、计算机、新材料、新动力及航天等高新技术，集中了当今科学技术的许多尖端成果。在未来战争中，自动机器人士兵可能会成为对敌作战的军事行动的绝对主力。

　　军用机器人的研制涉及国家军事安全，属于军用设备的高端产品。军用机器人强国包括美德英法意以日韩，这些国家不仅在技术上处于研究的前列，而且其产品已经在军事上有了实际运用。

　　美国目前在军用机器人技术上，无论是在基础技术、系统开发、生产配套方面，还是在技术转化和实战应用经验上都处于绝对领先地位。

　　美国军用机器人开发与应用涵盖陆、海、空、天等各兵种，是世界唯一具有综合开发、试验和实战应用能力的国家。

　　我国在机器人核心及关键技术的原创性研究、高可靠性基础功能部件的批量生产应用等方面，同发达国家相比差距很大。

　　但政府一直非常重视军用机器人技术的研究与开发，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020）》《国家高技术研究计划（863）“十一五”发展纲要》《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》等有着重提出，国家863计划、国家自然科学基金、国防科工委预研项目中予以重点支持。

　　目前在我国，军用机器人基本没有完全自主的生产商，在军用机器人方面技术比较领先的是新松机器人自动化股份有限公司。目前新松机器人已定型八个军用机器人产品，列装两个，未来订单有望稳步增长。

　　凯伦

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